快捷導航

c#反射機制學習和利用反射獲取類型信息

更新時間：2014年01月13日 09:47:13 投稿：zxhpj

反射（Reflection）是.NET中的重要機制,通過放射,可以在運行時獲得.NET中每一個類型（包括類、結(jié)構(gòu)、接口和枚舉等）的成員,包括方法、屬性、事件,以及構(gòu)造函數(shù)等,還可以獲得每個成員的名稱、限定符和參數(shù)等,有了反射,即可對每一個類型了如指掌

1、.NET可執(zhí)行應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)

程序代碼在編譯后生成可執(zhí)行的應(yīng)用，我們首先要了解這種可執(zhí)行應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)分為應(yīng)用程序域—程序集—模塊—類型—成員幾個層次，公共語言運行庫加載器管理應(yīng)用程序域，這種管理包括將每個程序集加載到相應(yīng)的應(yīng)用程序域以及控制每個程序集中類型層次結(jié)構(gòu)的內(nèi)存布局。

程序集包含模塊，而模塊包含類型，類型又包含成員，反射則提供了封裝程序集、模塊和類型的對象。我們可以使用反射動態(tài)地創(chuàng)建類型的實例，將類型綁定到現(xiàn)有對象或從現(xiàn)有對象中獲取類型，然后調(diào)用類型的方法或訪問其字段和屬性。反射通常具有以下用途。

（1）使用Assembly定義和加載程序集，加載在程序集清單中列出模塊，以及從此程序集中查找類型并創(chuàng)建該類型的實例。

（2）使用Module了解包含模塊的程序集以及模塊中的類等，還可以獲取在模塊上定義的所有全局方法或其他特定的非全局方法。

（3）使用ConstructorInfo了解構(gòu)造函數(shù)的名稱、參數(shù)、訪問修飾符（如pulic 或private）和實現(xiàn)詳細信息（如abstract或virtual）等。使用Type的GetConstructors或GetConstructor方法來調(diào)用特定的構(gòu)造函數(shù)。

（4）使用MethodInfo了解方法的名稱、返回類型、參數(shù)、訪問修飾符（如pulic 或private）和實現(xiàn)詳細信息（如abstract或virtual）等。使用Type的GetMethods或GetMethod方法來調(diào)用特定的方法。

（5）使用FiedInfo了解字段的名稱、訪問修飾符（如public或private）和實現(xiàn)詳細信息（如static）等，并獲取或設(shè)置字段值。

（6）使用EventInfo了解事件的名稱、事件處理程序數(shù)據(jù)類型、自定義屬性、聲明類型和反射類型等，添加或移除事件處理程序。

（7）使用PropertyInfo了解屬性的名稱、數(shù)據(jù)類型、聲明類型、反射類型和只讀或可寫狀態(tài)等，獲取或設(shè)置屬性值。

（8）使用ParameterInfo了解參數(shù)的名稱、數(shù)據(jù)類型、是輸入?yún)?shù)還是輸出參數(shù)，以及參數(shù)在方法簽名中的位置等。

System.Reflection.Emit命名空間的類提供了一種特殊形式的反射，可以在運行時構(gòu)造類型。

反射也可用于創(chuàng)建稱為類型瀏覽器的應(yīng)用程序，使用戶能夠選擇類型，然后查看有關(guān)選定類型的信息。

此外，Jscript等語言編譯器使用反射來構(gòu)造符號表。System.Runtime.Serialization命名空間中的類使用反射來訪問數(shù)據(jù)并確定要永久保存的字段，System.Runtime.Remoting命名空間中的類通過序列化來間接地使用反射。

復制代碼代碼如下:

using System;
using System.Reflection;

namespace ReflectionExample
{
class Class1
{
   [STAThread]
   static void Main(string[] args)
   {
    System.Console.WriteLine("列出程序集中的所有類型");
    Assembly a = Assembly.LoadFrom("ReflectionExample.exe");

    Type[] mytypes = a.GetTypes();

    foreach(Type t in mytypes)
    {
     System.Console.WriteLine ( t.Name );
    }
    System.Console.ReadLine();

System.Console.WriteLine("列出HelloWorld中的所有方法");

Type ht = typeof(HelloWorld);

MethodInfo [] mif = ht.GetMethods ();

    foreach(MethodInfo mf in mif)
    {
     System.Console.WriteLine(mf.Name);
       }

System.Console.ReadLine();

System.Console.WriteLine("實例化HelloWorld,并調(diào)用SayHello方法");

Object obj = Activator.CreateInstance(ht);

string [] s = {"ZhenLei"};

Object objName = Activator.CreateInstance(ht,s);

//BindingFlags flags = (BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public |
// BindingFlags.Static | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly);

MethodInfo msayhello = ht.GetMethod("SayHello");

msayhello.Invoke(obj,null);

msayhello.Invoke(objName,null);

System.Console.ReadLine();

}

}
}

using System;

namespace ReflectionExample
{
/// <summary>
/// HelloWorld 的摘要說明。
/// </summary>
public class HelloWorld
{
string myName = null;

   public HelloWorld(string name)
   {
    myName = name;
   }
   public HelloWorld() : this(null)
   {

   }

   public string Name
   {
    get
     {return myName;}
   }

   public void SayHello()
   {
    if (myName==null)
     System.Console.WriteLine ("Hello World");
    else
     System.Console.WriteLine("Hello," + myName);
   }

}
}

3、在設(shè)計模式實現(xiàn)中使用反射技術(shù)

采用反射技術(shù)可以簡化工廠的實現(xiàn)。

（1）工廠方法：通過反射可以將需要實現(xiàn)的子類名稱傳遞給工廠方法，這樣無須在子類中實現(xiàn)類的實例化。

（2）抽象工廠：使用反射可以減少抽象工廠的子類。

采用反射技術(shù)可以簡化工廠代碼的復雜程度，在.NET項目中，采用反射技術(shù)的工廠已經(jīng)基本代替了工廠方法。

采用反射技術(shù)可以極大地簡化對象的生成，對以下設(shè)計模式的實現(xiàn)也有很大影響。

（1）命令模式：可以采用命令的類型名稱作為參數(shù)直接獲得命令的實例，并且可以動態(tài)執(zhí)行命令。

（2）享元模式：采用反射技術(shù)實例化享元可以簡化享元工廠。
4.

反射的概述

反射的定義：元數(shù)據(jù)并收集關(guān)于它的類型信息的能力。元數(shù)據(jù)（編譯以后的最基本數(shù)據(jù)單元）就是一大堆的表，當編譯程序集或者模塊時，編譯器會創(chuàng)建一個類定義表，一個字段定義表，和一個方法定義表等，。System.reflection命名空間包含的幾個類，允許你反射（解析）這些元數(shù)據(jù)表的代碼
和反射相關(guān)的命名空間（我們就是通過這幾個命名空間訪問反射信息）：

復制代碼代碼如下:

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

反射的層次模型：

注：層次間都是一對多的關(guān)系

反射的作用：
1．可以使用反射動態(tài)地創(chuàng)建類型的實例，將類型綁定到現(xiàn)有對象，或從現(xiàn)有對象中獲取類型
2．應(yīng)用程序需要在運行時從某個特定的程序集中載入一個特定的類型，以便實現(xiàn)某個任務(wù)時可以用到反射。
3．反射主要應(yīng)用與類庫，這些類庫需要知道一個類型的定義，以便提供更多的功能。

應(yīng)用要點：
1．現(xiàn)實應(yīng)用程序中很少有應(yīng)用程序需要使用反射類型
2．使用反射動態(tài)綁定需要犧牲性能
3．有些元數(shù)據(jù)信息是不能通過反射獲取的
4．某些反射類型是專門為那些clr開發(fā)編譯器的開發(fā)使用的，所以你要意識到不是所有的反射類型都是適合每個人的。

反射appDomain的程序集

當你需要反射AppDomain中包含的所有程序集，示例如下：

復制代碼代碼如下:

staticvoidMain
{
//通過GetAssemblies調(diào)用appDomain的所有程序集
foreach(AssemblyasseminAppdomain.currentDomain.GetAssemblies())
{
//反射當前程序集的信息
reflector.ReflectOnAssembly(assem)
}
}

說明：調(diào)用AppDomain對象的GetAssemblies方法將返回一個由System.Reflection.Assembly元素組成的數(shù)組。
反射單個程序集
上面的方法講的是反射AppDomain的所有程序集，我們可以顯示的調(diào)用其中的一個程序集，system.reflecton.assembly類型提供了下面三種方法：

1．Load方法：極力推薦的一種方法，Load方法帶有一個程序集標志并載入它，Load將引起CLR把策略應(yīng)用到程序集上，先后在全局程序集緩沖區(qū)，應(yīng)用程序基目錄和私有路徑下面查找該程序集，如果找不到該程序集系統(tǒng)拋出異常

2．LoadFrom方法：傳遞一個程序集文件的路徑名（包括擴展名），CLR會載入您指定的這個程序集，傳遞的這個參數(shù)不能包含任何關(guān)于版本號的信息，區(qū)域性，和公鑰信息，如果在指定路徑找不到程序集拋出異常。

3．LoadWithPartialName：永遠不要使用這個方法，因為應(yīng)用程序不能確定再在載入的程序集的版本。該方法的唯一用途是幫助那些在.Net框架的測試環(huán)節(jié)使用.net框架提供的某種行為的客戶，這個方法將最終被拋棄不用。
注意：system.AppDomain也提供了一種Load方法，他和Assembly的靜態(tài)Load方法不一樣，AppDomain的load方法是一種實例方法，返回的是一個對程序集的引用，Assembly的靜態(tài)Load方發(fā)將程序集按值封裝發(fā)回給發(fā)出調(diào)用的AppDomain.盡量避免使用AppDomain的load方法

利用反射獲取類型信息

前面講完了關(guān)于程序集的反射，下面在講一下反射層次模型中的第三個層次，類型反射
一個簡單的利用反射獲取類型信息的例子：

復制代碼代碼如下:

usingsystem;
usingsytem.reflection;
classreflecting
{
staticvoidMain(string[]args)
{
reflectingreflect=newreflecting();//定義一個新的自身類
//調(diào)用一個reflecting.exe程序集
assemblymyAssembly=assembly.loadfrom(“reflecting.exe”)
reflect.getreflectioninfo(myAssembly);//獲取反射信息
}
//定義一個獲取反射內(nèi)容的方法
voidgetreflectioninfo(assemblymyassembly)
{
type[]typearr=myassemby.Gettypes();//獲取類型
foreach(typetypeintypearr)//針對每個類型獲取詳細信息
{
//獲取類型的結(jié)構(gòu)信息
constructorinfo[]myconstructors=type.GetConstructors;
//獲取類型的字段信息
fieldinfo[]myfields=type.GetFiedls()
//獲取方法信息
MethodInfomyMethodInfo=type.GetMethods();
//獲取屬性信息
propertyInfo[]myproperties=type.GetProperties
//獲取事件信息
EventInfo[]Myevents=type.GetEvents;
}
}
}

其它幾種獲取type對象的方法：

1．System.type參數(shù)為字符串類型，該字符串必須指定類型的完整名稱（包括其命名空間）
2．System.type提供了兩個實例方法：GetNestedType,GetNestedTypes
3．Syetem.Reflection.Assembly類型提供的實例方法是：GetType,GetTypes,GetExporedTypes
4．System.Reflection.Moudle提供了這些實例方法：GetType,GetTypes,FindTypes

設(shè)置反射類型的成員

反射類型的成員就是反射層次模型中最下面的一層數(shù)據(jù)。我們可以通過type對象的GetMembers方法取得一個類型的成員。如果我們使用的是不帶參數(shù)的GetMembers，它只返回該類型的公共定義的靜態(tài)變量和實例成員，我們也可以通過使用帶參數(shù)的GetMembers通過參數(shù)設(shè)置來返回指定的類型成員。具體參數(shù)參考msdn中system.reflection.bindingflags枚舉類型的詳細說明。

例如：

復制代碼代碼如下:

//設(shè)置需要返回的類型的成員內(nèi)容

bindingFlagsbf=bingdingFlags.DeclaredOnly|bingdingFlags.Nonpublic|BingdingFlags.Public;
foreach(MemberInfomiintt.getmembers(bf))
{
writeline(mi.membertype)//輸出指定的類型成員
}

通過反射創(chuàng)建類型的實例

通過反射可以獲取程序集的類型，我們就可以根據(jù)獲得的程序集類型來創(chuàng)建該類型新的實例，這也是前面提到的在運行時創(chuàng)建對象實現(xiàn)晚綁定的功能
我們可以通過下面的幾個方法實現(xiàn)：

1．System.Activator的CreateInstance方法。該方法返回新對象的引用。具體使用方法參見msnd
2．System.Activator的createInstanceFrom與上一個方法類似，不過需要指定類型及其程序集
3．System.Appdomain的方法：createInstance,CreateInstanceAndUnwrap,CreateInstranceFrom和CreateInstraceFromAndUnwrap
4．System.type的InvokeMember實例方法：這個方法返回一個與傳入?yún)?shù)相符的構(gòu)造函數(shù)，并構(gòu)造該類型。
5．System.reflection.constructinfo的Invoke實例方法

反射類型的接口

如果你想要獲得一個類型繼承的所有接口集合，可以調(diào)用Type的FindInterfacesGetInterface或者GetInterfaces。所有這些方法只能返回該類型直接繼承的接口，他們不會返回從一個接口繼承下來的接口。要想返回接口的基礎(chǔ)接口必須再次調(diào)用上述方法。

反射的性能：

使用反射來調(diào)用類型或者觸發(fā)方法，或者訪問一個字段或者屬性時clr需要做更多的工作：校驗參數(shù)，檢查權(quán)限等等，所以速度是非常慢的。所以盡量不要使用，對于打算編寫一個動態(tài)構(gòu)造類型（晚綁定）的應(yīng)用程序，可以采取以下的幾種方式進行代替：

1．通過類的繼承關(guān)系。讓該類型從一個編譯時可知的基礎(chǔ)類型派生出來，在運行時生成該類型的一個實例，將對其的引用放到其基礎(chǔ)類型的一個變量中，然后調(diào)用該基礎(chǔ)類型的虛方法。

2．通過接口實現(xiàn)。在運行時，構(gòu)建該類型的一個實例，將對其的引用放到其接口類型的一個變量中，然后調(diào)用該接口定義的虛方法。