详解C# 反射（Reflection）

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C# 反射（Reflection）

反射指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。

程序集包含模块，而模块包含类型，类型又包含成员。反射则提供了封装程序集、模块和类型的对象。

您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。然后，可以调用类型的方法或访问其字段和属性。

优缺点

优点：

1、反射提高了程序的灵活性和扩展性。
2、降低耦合性，提高自适应能力。
3、它允许程序创建和控制任何类的对象，无需提前硬编码目标类。

缺点：

1、性能问题：使用反射基本上是一种解释操作，用于字段和方法接入时要远慢于直接代码。因此反射机制主要应用在对灵活性和拓展性要求很高的系统框架上，普通程序不建议使用。
2、使用反射会模糊程序内部逻辑；程序员希望在源代码中看到程序的逻辑，反射却绕过了源代码的技术，因而会带来维护的问题，反射代码比相应的直接代码更复杂。

反射（Reflection）的用途

反射（Reflection）有下列用途：

它允许在运行时查看特性（attribute）信息。
它允许审查集合中的各种类型，以及实例化这些类型。
它允许延迟绑定的方法和属性（property）。
它允许在运行时创建新类型，然后使用这些类型执行一些任务。

查看元数据

我们已经在上面的章节中提到过，使用反射（Reflection）可以查看特性（attribute）信息。

System.Reflection 类的 MemberInfo 对象需要被初始化，用于发现与类相关的特性（attribute）。为了做到这点，您可以定义目标类的一个对象，如下：

System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);

下面的程序演示了这点：

using System;

[AttributeUsage(AttributeTargets.All)]
public class HelpAttribute : System.Attribute
{
  public readonly string Url;

  public string Topic // Topic 是一个命名（named）参数
  {
   get
   {
     return topic;
   }
   set
   {

     topic = value;
   }
  }

  public HelpAttribute(string url) // url 是一个定位（positional）参数
  {
   this.Url = url;
  }

  private string topic;
}
[HelpAttribute("Information on the class MyClass")]
class MyClass
{
}

namespace AttributeAppl
{
  class Program
  {
   static void Main(string[] args)
   {
     System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);
     object[] attributes = info.GetCustomAttributes(true);
     for (int i = 0; i < attributes.Length; i++)
     {
      System.Console.WriteLine(attributes[i]);
     }
     Console.ReadKey();

   }
  }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会显示附加到类 MyClass 上的自定义特性：

HelpAttribute

实例

在本实例中，我们将使用在上一章中创建的 DeBugInfo 特性，并使用反射（Reflection）来读取 Rectangle 类中的元数据。

using System;
using System.Reflection;
namespace BugFixApplication
{
  // 一个自定义特性 BugFix 被赋给类及其成员
  [AttributeUsage(AttributeTargets.Class |
  AttributeTargets.Constructor |
  AttributeTargets.Field |
  AttributeTargets.Method |
  AttributeTargets.Property,
  AllowMultiple = true)]

  public class DeBugInfo : System.Attribute
  {
   private int bugNo;
   private string developer;
   private string lastReview;
   public string message;

   public DeBugInfo(int bg, string dev, string d)
   {
     this.bugNo = bg;
     this.developer = dev;
     this.lastReview = d;
   }

   public int BugNo
   {
     get
     {
      return bugNo;
     }
   }
   public string Developer
   {
     get
     {
      return developer;
     }
   }
   public string LastReview
   {
     get
     {
      return lastReview;
     }
   }
   public string Message
   {
     get
     {
      return message;
     }
     set
     {
      message = value;
     }
   }
  }
  [DeBugInfo(45, "Zara Ali", "12/8/2012",
    Message = "Return type mismatch")]
  [DeBugInfo(49, "Nuha Ali", "10/10/2012",
    Message = "Unused variable")]
  class Rectangle
  {
   // 成员变量
   protected double length;
   protected double width;
   public Rectangle(double l, double w)
   {
     length = l;
     width = w;
   }
   [DeBugInfo(55, "Zara Ali", "19/10/2012",
      Message = "Return type mismatch")]
   public double GetArea()
   {
     return length * width;
   }
   [DeBugInfo(56, "Zara Ali", "19/10/2012")]
   public void Display()
   {
     Console.WriteLine("Length: {0}", length);
     Console.WriteLine("Width: {0}", width);
     Console.WriteLine("Area: {0}", GetArea());
   }
  }//end class Rectangle 
  
  class ExecuteRectangle
  {
   static void Main(string[] args)
   {
     Rectangle r = new Rectangle(4.5, 7.5);
     r.Display();
     Type type = typeof(Rectangle);
     // 遍历 Rectangle 类的特性
     foreach (Object attributes in type.GetCustomAttributes(false))
     {
      DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)attributes;
      if (null != dbi)
      {
        Console.WriteLine("Bug no: {0}", dbi.BugNo);
        Console.WriteLine("Developer: {0}", dbi.Developer);
        Console.WriteLine("Last Reviewed: {0}",
                    dbi.LastReview);
        Console.WriteLine("Remarks: {0}", dbi.Message);
      }
     }
     
     // 遍历方法特性
     foreach (MethodInfo m in type.GetMethods())
     {
      foreach (Attribute a in m.GetCustomAttributes(true))
      {
        DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)a;
        if (null != dbi)
        {
         Console.WriteLine("Bug no: {0}, for Method: {1}",
                        dbi.BugNo, m.Name);
         Console.WriteLine("Developer: {0}", dbi.Developer);
         Console.WriteLine("Last Reviewed: {0}",
                        dbi.LastReview);
         Console.WriteLine("Remarks: {0}", dbi.Message);
        }
      }
     }
     Console.ReadLine();
   }
  }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Length: 4.5
Width: 7.5
Area: 33.75
Bug No: 49
Developer: Nuha Ali
Last Reviewed: 10/10/2012
Remarks: Unused variable
Bug No: 45
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 12/8/2012
Remarks: Return type mismatch
Bug No: 55, for Method: GetArea
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 19/10/2012
Remarks: Return type mismatch
Bug No: 56, for Method: Display
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 19/10/2012
Remarks: