C#学习之Reflection

1、什么是反射:
Reflection,中文翻译为反射。
这是.Net中获取运行时类型信息的方式 ,.Net的应用程序由几个部分: ‘程序集(Assembly)’、‘模块(Module)’、‘类型(class)’组成,而反射提供一种编程的方式,让程序员可以在程序运行期获得这几 个组成部分的相关信息。

反射的概述

反射的定义:审查元数据并收集关于它的类型信息的能力 。元数据(编译以后的最基本数据单 元)就是一大堆的表,当编译程序集或者模块时,编译器会创建一个类定义表,一个字段定义表,和一个方法定义表等。System.reflection命名 空间包含的几个类,允许你反射(解析)这些元数据表的代码。


2、反射的具体用途:

(1)使用Assembly定义和加载程序集,加载在程序集清单中列出模块,以及从此程序集中查找类型并创建该类型的实例。
(2)使用 Module了解包含模块的程序集以及模块中的类等,还可以获取在模块上定义的所有全局方法或其他特定的非全局方法。
(3)使用 ConstructorInfo了解构造函数的名称、参数、访问修饰符(如pulic 或private)和实现详细信息(如abstract或virtual)等。使用Type的GetConstructors或 GetConstructor方法来调用特定的构造函数。
(4)使用MethodInfo了解方法的名称、返回类型、参数、访问修饰符(如 pulic 或private)和实现详细信息(如abstract或virtual)等。使用Type的GetMethods或GetMethod方法来调用特定的 方法。
(5)使用FiedInfo了解字段的名称、访问修饰符(如public或private)和实现详细信息(如static)等,并获取 或设置字段值。
(6)使用EventInfo了解事件的名称、事件处理程序数据类型、自定义属性、声明类型和反射类型等,添加或移除事件处理程 序。
(7)使用PropertyInfo了解属性的名称、数据类型、声明类型、反射类型和只读或可写状态等,获取或设置属性值。
(8)使用ParameterInfo了解参数的名称、数据类型、是输入参数还是输出参数,以及参数在方法签名中的位置等。


3、与反射相关的命名空间:


System.Reflection.Assembly

System.Reflection.MemberInfo
System.Reflection.EventInfo
System.Reflection.FieldInfo
System.Reflection.MethodBase
System.Reflection.ConstructorInfo
System.Reflection.MethodInfo
System.Reflection.PropertyInfo
System.Type


4、反射的层次模型:



注:层次间都是一对多的关系

反射的作用:

1. 可以使用反射动态地创建类型的实例,将类型绑定到现有对象,或从现有对象中获取类型
2. 应用程序需要在运行时从某个特定的程序集中载入一个特定的类型,以便实现某个任务时可以用到反射。
3. 反射主要应用与类库,这些类库需要知道一个类型的定义,以便提供更多的功能。

应用要点:

1. 现实应用程序中很少有应用程序需要使用反射类型
2. 使用反射动态绑定需要牺牲性能
3. 有些元数据信息是不能通过反射获取的
4. 某些反射类型是专门为那些CLR开发编译器的开发使用的,所以你要意识到不是所有的反射类型都是适合每个人的。

6、反射的实际应用:

反射 appDomain 的程序集

static void Main
{
// 通过GetAssemblies 调用appDomain的所有程序集
foreach (Assembly assem in Appdomain.currentDomain.GetAssemblies())
{
// 反射当前程序集的信息
reflector.ReflectOnAssembly(assem)
}
}

说明:调用AppDomain 对象的 GetAssemblies 方法 将返回一个由System.Reflection.Assembly元素组成的数组。

反射单个程序集

我们可以显示的调用其中的一个程序集,system.reflecton.assembly 类型提供了下面三种方法:

1. Load 方法:极力推荐的一种方法,Load 方法带有一个程序集标志并载入它,Load 将引起CLR把策略应用到程序集上,先后在全局程序集缓冲区,应用程序基目录和私有路径下面查找该程序集,如果找不到该程序集系统抛出异常。
2. LoadFrom 方法:传递一个程序集文件的路径名(包括扩展名),CLR会载入您指定的这个程序集,传递的这个参数不能包含任何关于版本号的信息,区域性,和公钥信息, 如果在指定路径找不到程序集抛出异常。
3. LoadWithPartialName:永远不要使用这个方法,因为应用程序不能确定再在载入的程序集的版本。该方法的唯一用途是帮助那些在.Net框 架的测试环节使用.net 框架提供的某种行为的客户,这个方法将最终被抛弃不用。
注意:system.AppDomain 也提供了一种Load 方法,他和Assembly的静态Load 方法不一样,AppDomain的 load 方法是一种实例方法,返回的是一个对程序集的引用,Assembly的静态Load 方发将程序集按值封装发回给发出调用的 AppDomain.尽量避免使用AppDomain的load 方法

利用反射获取类型信息

一个简单的利用反射获取类型信息的例子:

using system;
using sytem.reflection;
class reflecting
{
static void Main(string[]args)
{
reflecting reflect=new reflecting();// 定义一个新的自身类
//调用一个 reflecting.exe程序集
assembly myAssembly =assembly.loadfrom(“reflecting.exe”)
reflect.getreflectioninfo(myAssembly);// 获取反射信息
}
// 定义一个获取反射内容的方法
void getreflectioninfo(assembly myassembly)
{
type[] typearr=myassemby.Gettypes();//获取类型
foreach (type type in typearr)//针对每个类型获取详细信息
{
//获取类型的结构信息
constructorinfo[] myconstructors=type.GetConstructors;
// 获取类型的字段信息
fieldinfo[] myfields=type.GetFiedls()
//获取方法信息
MethodInfo myMethodInfo=type.GetMethods();
// 获取属性信息
propertyInfo[] myproperties=type.GetProperties
//获取事件信息
EventInfo[] Myevents=type.GetEvents;
}
}
}

其它几种获取type对象的方法:

1. System.type 参数为字符串类型,该字符串必须指定类型的完整名称(包括其命名空间)
2. System.type 提供了两个实例方法:GetNestedType,GetNestedTypes
3. Syetem.Reflection.Assembly 类型提供的实例方法是:GetType,GetTypes,GetExporedTypes
4. System.Reflection.Moudle 提供了这些实例方法:GetType,GetTypes,FindTypes

设置反射类型的成员

反射类型的成员就是反射层次模型中最下面的一层数据。我们可以通过type对象的 GetMembers 方法取得一个类型的成员。如果我们使用的是不带参数的GetMembers,它只返回该类型的公共定义的静态变量和实例成员,我们也可以通过使用带参数的 GetMembers通过参数设置来返回指定的类型成员。具体参数参考msdn 中system.reflection.bindingflags 枚举类型的详细说明。

例如:

// 设置需要返回的类型的成员内容
bindingFlags bf=bingdingFlags.DeclaredOnly|bingdingFlags.Nonpublic|BingdingFlags.Public;
foreach (MemberInfo mi int t.getmembers(bf))
{
writeline(mi.membertype) //输出指定的类型成员
}

通过反射创建类型的实例

通过反射可以获取程序集的类型,我们就可以根据获得的程序集类型来创建该类型新的实例,这也是前面提到的在运行时创建对象实现晚绑定的功能。我们可以通过下面的几个方法实现:

1. System.Activator 的CreateInstance方法。该方法返回新对象的引用。
2. System.Activator 的createInstanceFrom 与上一个方法类似,不过需要指定类型及其程序集。
3. System.Appdomain 的方法:createInstance,CreateInstanceAndUnwrap,CreateInstranceFrom和 CreateInstraceFromAndUnwrap
4. System.type 的InvokeMember实例方法:这个方法返回一个与传入参数相符的构造函数,并构造该类型。
5. System.reflection.constructinfo 的Invoke实例方法

反射类型的接口

如果你想要获得一个类型继承的所有接口集合,可以调用 Type的FindInterfaces GetInterface或者 GetInterfaces。所有这些方法只能返回该类型直接继承的接口,他们不会返回从一个接口继承下来的接口。要想返回接口的基础接口必须再次调用上述方法。

反射的性能

反射时CLR要做更多的工作:校验参数,检查权限等等,速度是非常慢的。 尽量不要使用反射进行编程,对于打算编写一个动态构造类型(晚绑定)的应用程序,可采取以下几种方式进行代替:

1.通过类的继承关系。让该类型从一个编译时可知的基础类型派生出来,在运行时生成该类型的一个实例,将对其的引用放到其基础类型的一个变量中,然后调用该基础类型的虚方法。
2.通过接口实现。在运行时,构建该类型的一个实例,将对其的引用放到其接口类型的一个变量中,然后调用该接口定义的虚方法。
3.通过委托实现。让该类型实现一个方法,其名称和原型都与一个在编译时就已知的委托相符。在运行时先构造该类型的实例,然后在用该方法的对象及名称构造出该委托的实例,接着通过委托调用你想要的方法。这个方法相对与前面两个方法所作的工作要多一些,效率更低一些。

使用注意事项:

1、跨程序集的反射

在开发中,经常会遇到这种情况,在A.dll中需要反射B.dll中的类型,如果稍不注意,就会产生运行时错误。关于跨程序集的反射,记住两点:
(1)如果使用typeof,编译能通过,则跨程序集的反射一定可以正常运行。可以说,typeof是支持强类型的。比如

Type supType = typeof(EnterpriseServerBase.DataAccess.IDBAccesser) ;

如果当前程序集没有添加对EnterpriseServerBase.dll的引用,则编译会报错。

(2)如果使用Type.GetType,情况就复杂些,这是因为Type.GetType是非强类型的。Type.GetType的参数是一个 string,当string表示的目标类型不在当前程序集中,则运行时Type.GetType会返回null。解决的办法是:首先加载目标程序集,然后再使用Assembly.GetType方法。如

Assembly asmb = Assembly.LoadFrom("EnterpriseServerBase.dll") ;
Type supType = asmb.GetType("EnterpriseServerBase.DataAccess.IDBAccesser") ;

注意,当使用Type.GetType的时候,即使你添加了对EnterpriseServerBase.dll的引 用,Type.GetType("EnterpriseServerBase.DataAccess.IDBAccesser")也会返回null,这是因为Type.GetType只会在当前程序集中进行类型搜索。

2、反射时判断一个方法的返回类型是否为void

Type serviceType = typeof(T);
MethodInfo methodInfo = serviceType.GetMethod(methodName);
判断methodInfo.ReturnType == typeof(void)是否为true即可。

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