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C# 反射（Reflection）

反射指程序可以訪問、檢測和修改它本身狀態(tài)或行為的一種能力。

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。

您可以使用反射動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建類型的實(shí)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，可以調(diào)用類型的方法或訪問其字段和屬性。

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

  • 1、反射提高了程序的靈活性和擴(kuò)展性。
  • 2、降低耦合性，提高自適應(yīng)能力。
  • 3、它允許程序創(chuàng)建和控制任何類的對象，無需提前硬編碼目標(biāo)類。

缺點(diǎn)：

  • 1、性能問題：使用反射基本上是一種解釋操作，用于字段和方法接入時(shí)要遠(yuǎn)慢于直接代碼。因此反射機(jī)制主要應(yīng)用在對靈活性和拓展性要求很高的系統(tǒng)框架上，普通程序不建議使用。
  • 2、使用反射會模糊程序內(nèi)部邏輯；程序員希望在源代碼中看到程序的邏輯，反射卻繞過了源代碼的技術(shù)，因而會帶來維護(hù)的問題，反射代碼比相應(yīng)的直接代碼更復(fù)雜。

反射（Reflection）的用途

反射（Reflection）有下列用途：

  • 它允許在運(yùn)行時(shí)查看特性（attribute）信息。
  • 它允許審查集合中的各種類型，以及實(shí)例化這些類型。
  • 它允許延遲綁定的方法和屬性（property）。
  • 它允許在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建新類型，然后使用這些類型執(zhí)行一些任務(wù)。

查看元數(shù)據(jù)

我們已經(jīng)在上面的章節(jié)中提到過，使用反射（Reflection）可以查看特性（attribute）信息。

System.Reflection 類的 MemberInfo 對象需要被初始化，用于發(fā)現(xiàn)與類相關(guān)的特性（attribute）。為了做到這點(diǎn)，您可以定義目標(biāo)類的一個(gè)對象，如下：

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

下面的程序演示了這點(diǎn)：

實(shí)例

using System;

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

? ?public string Topic ?// Topic 是一個(gè)命名（named）參數(shù)
? ?{
? ? ? get
? ? ? {
? ? ? ? ?return topic;
? ? ? }
? ? ? set
? ? ? {

? ? ? ? ?topic = value;
? ? ? }
? ?}

? ?public HelpAttribute(string url) ?// url 是一個(gè)定位（positional）參數(shù)
? ?{
? ? ? 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();

? ? ? }
? ?}
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會顯示附加到類 MyClass 上的自定義特性：

HelpAttribute

實(shí)例

在本實(shí)例中，我們將使用在上一章中創(chuàng)建的 DeBugInfo 特性，并使用反射（Reflection）來讀取 Rectangle 類中的元數(shù)據(jù)。

實(shí)例

using System;
using System.Reflection;
namespace BugFixApplication
{
? ?// 一個(gè)自定義特性 BugFix 被賦給類及其成員
? ?[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
? ?{
? ? ? // 成員變量
? ? ? 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);
? ? ? ? ?// 遍歷 Rectangle 類的特性
? ? ? ? ?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);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ?}
? ? ? ? ?
? ? ? ? ?// 遍歷方法特性
? ? ? ? ?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();
? ? ? }
? ?}
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會產(chǎn)生下列結(jié)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:
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