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漫談C#開發(fā)中的反射機(jī)制

反射的定義：審查元數(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(dāng)編譯程序集或者模塊時(shí)，編譯器會(huì)創(chuàng)建一個(gè)類定義表，一個(gè)字段定義表，和一個(gè)方法定義表等。

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公共語言運(yùn)行庫（CLR）加載器管理應(yīng)用程序域，這些域在擁有相同應(yīng)用程序范圍的對(duì)象周圍形成了確定邊界。這種管理包括將每個(gè)程序集加載到相應(yīng)的應(yīng)用程序域以及控制每個(gè)程序集中類型層次結(jié)構(gòu)的內(nèi)存布局。

System.reflection命名空間包含的幾個(gè)類，允許你反射（解析）這些元數(shù)據(jù)表的代碼
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

以下是上面幾個(gè)類的使用方法：

（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(shí)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(shí)現(xiàn)詳細(xì)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(shí)現(xiàn)詳細(xì)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(shí)現(xiàn)詳細(xì)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。

當(dāng)您在一個(gè)應(yīng)用程序域的僅反射上下文中工作時(shí)，請(qǐng)使用 CustomAttributeData 來了解有關(guān)自定義屬性的信息。使用 CustomAttributeData，您不必創(chuàng)建屬性的實(shí)例就可以檢查它們。

System.Reflection.Emit 命名空間的類提供了一種特殊形式的反射，使您能夠在運(yùn)行時(shí)生成類型。

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

反射還有其他一些用途。JScript 等語言編譯器使用反射來構(gòu)造符號(hào)表。System.Runtime.Serialization 命名空間中的類使用反射來訪問數(shù)據(jù)并確定要持久保存的字段。System.Runtime.Remoting 命名空間中的類通過序列化來間接地使用反射。

反射的層次模型：

（注：層次間都是一對(duì)多的關(guān)系）

反射的作用：

1、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(duì)象，或從現(xiàn)有對(duì)象中獲取類型

2、應(yīng)用程序需要在運(yùn)行時(shí)從某個(gè)特定的程序集中載入一個(gè)特定的類型，以便實(shí)現(xiàn)某個(gè)任務(wù)時(shí)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(gè)類型的定義，以便提供更多的功能。

應(yīng)用要點(diǎn)：

1、現(xiàn)實(shí)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(dòng)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(shí)到不是所有的反射類型都是適合每個(gè)人的。

示例：

App.config配置文件信息

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1.   
    2. 
  
  
  
  
  2.   
    3. 
  
  
  
  
  3.    
    4. 
  
  
  
  
  4.    
    5. 
  
  
  
  
  5.    
    6. 
  
  
  
  
  6.    
    7.

程序中的調(diào)用

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1.  private IDBHelper DbHelper = GetDBHelper();  
    2. 
  
  
  
  
  2.  public static IDBHelper GetDBHelper()  
    3. 
  
  
  
  
  3. {  
    4. 
  
  
  
  
  4.  string strClass = ConfigurationSettings.AppSettings["DBHeper"].ToString();  
    5. 
  
  
  
  
  5. Assembly assembly = Assembly.Load("Adapter");  
    6. 
  
  
  
  
  6.  IDBHelper dbHelper = assembly.CreateInstance(strClass) as IDBHelper;  
    7. 
  
  
  
  
  7.  return dbHelper;  
    8. 
  
  
  
  
  8.  } 
    9.

即可通過配置文件來選擇系統(tǒng)是選擇SQL數(shù)據(jù)庫還是Oracle。

數(shù)據(jù)反射單個(gè)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(gè)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(gè)程序集標(biāo)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(gè)程序集文件的路徑名（包括擴(kuò)展名），CLR會(huì)載入您指定的這個(gè)程序集，傳遞的這個(gè)參數(shù)不能包含任何關(guān)于版本號(hào)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(yuǎn)不要使用這個(gè)方法，因?yàn)閼?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(gè)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(shí)例方法，返回的是一個(gè)對(duì)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。

Assembly.LoadFrom()和Assembly.Load()的區(qū)別

Assembly.LoadFrom()的應(yīng)用：

App.config配置文件信息

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1.   
    2. 
  
  
  
  
  2.    
    3.

程序中的調(diào)用

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. Assembly assembly = Assembly.LoadFrom(Server.MapPath(assemblyPath));  
    2. 
  
  
  
  
  2. ISaaSProcess proc = assembly.CreateInstance(assemblyObj.Class) as ISaaSProcess; 
    3.

Load 方法：極力推薦的一種方法，Load 方法帶有一個(gè)程序集標(biāo)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

LoadFrom 方法：傳遞一個(gè)程序集文件的路徑名（包括擴(kuò)展名），CLR會(huì)載入您指定的這個(gè)程序集，傳遞的這個(gè)參數(shù)不能包含任何關(guān)于版本號(hào)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。

通過反射創(chuàng)建類型的實(shí)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(shí)例，這也是前面提到的在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建對(duì)象實(shí)現(xiàn)晚綁定的功能
我們可以通過下面的幾個(gè)方法實(shí)現(xiàn)：

1、System.Activator 的CreateInstance方法。該方法返回新對(duì)象的引用。具體使用方法參見msdn

2、System.Activator 的createInstanceFrom 與上一個(gè)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(shí)例方法：這個(gè)方法返回一個(gè)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(shí)例方法

反射類型的接口：

如果你想要獲得一個(gè)類型繼承的所有接口集合，可以調(diào)用Type的FindInterfaces GetInterface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(huì)返回從一個(gè)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(gè)字段或者屬性時(shí)clr 需要做更多的工作：校驗(yàn)參數(shù)，檢查權(quán)限等等，所以速度是非常慢的。所以盡量不要使用反射進(jìn)行編程，對(duì)于打算編寫一個(gè)動(dòng)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(jìn)行代替：

1、通過類的繼承關(guān)系。讓該類型從一個(gè)編譯時(shí)可知的基礎(chǔ)類型派生出來，在運(yùn)行時(shí)生成該類型的一個(gè)實(shí)例，將對(duì)其的引用放到其基礎(chǔ)類型的一個(gè)變量中，然后調(diào)用該基礎(chǔ)類型的虛方法。

2、通過接口實(shí)現(xiàn)。在運(yùn)行時(shí)，構(gòu)建該類型的一個(gè)實(shí)例，將對(duì)其的引用放到其接口類型的一個(gè)變量中，然后調(diào)用該接口定義的虛方法。

3、通過委托實(shí)現(xiàn)。讓該類型實(shí)現(xiàn)一個(gè)方法，其名稱和原型都與一個(gè)在編譯時(shí)就已知的委托相符。在運(yùn)行時(shí)先構(gòu)造該類型的實(shí)例，然后在用該方法的對(duì)象及名稱構(gòu)造出該委托的實(shí)例，接著通過委托調(diào)用你想要的方法。這個(gè)方法相對(duì)與前面兩個(gè)方法所作的工作要多一些，效率更低一些。

反射示例

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1.  int i = 42;  
    2. 
  
  
  
  
  2.  System.Type type = i.GetType();  
    3. 
  
  
  
  
  3. System.Console.WriteLine(type); 
    4.

輸出為：System.Int32

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. System.Reflection.Assembly info = typeof(System.Int32).Assembly;  
    2. 
  
  
  
  
  2.  System.Console.WriteLine(info); 
    3.

輸出為：mscorlib, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089System.Type

System.Type的大多數(shù)方法都用于獲取對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)類型的成員信息：構(gòu)造函數(shù)、屬性、方法和事件等。它有許多方法，但它們都有相同的模式。例如，有兩個(gè)方法可以獲取數(shù)據(jù)類型的方法信息：GetMethod() 和 GetMethods()。GetMethod()方法返回System.Reflection.MethodInfo對(duì)象的一個(gè)引用，其中包含一個(gè)方法的信息。GetMethods()返回這種引用的一個(gè)數(shù)組。其區(qū)別是GetMethods()返回所有方法的信息，而GetMethod()返回一個(gè)方法的信息，其中該方法包含特定的參數(shù)列表。這兩個(gè)方法都有重載方法，該重載方法有一個(gè)附加的參數(shù)，BindingFlags枚舉值，表示應(yīng)返回哪些成員，例如，返回公有成員、實(shí)例成員和靜態(tài)成員等。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1.  ///   
    2. 
  
  
  
  
  2. /// 運(yùn)行所有方法  
    3. 
  
  
  
  
  3.  ///   
    4. 
  
  
  
  
  4.  public void RunMethods()  
    5. 
  
  
  
  
  5.  {  
    6. 
  
  
  
  
  6. string strClass = ConfigurationSettings.AppSettings["DBHeper"].ToString();  
    7. 
  
  
  
  
  7.  Assembly assembly = Assembly.Load("Adapter");  
    8. 
  
  
  
  
  8.  Type[] types = assembly.GetTypes();  
    9. 
  
  
  
  
  9.  foreach (Type type in types)  
    10. 
  
  
  
  
  10.  {  
    11. 
  
  
  
  
  11.  MethodInfo[] methods = type.GetMethods();  
    12. 
  
  
  
  
  12.  foreach (MethodInfo method in methods)  
    13. 
  
  
  
  
  13. {  
    14. 
  
  
  
  
  14.  method.Invoke(null, null);  
    15. 
  
  
  
  
  15.  }  
    16. 
  
  
  
  
  16.  }  
    17. 
  
  
  
  
  17.  } 
    18.

本文名稱：漫談C#開發(fā)中的反射機(jī)制
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