C#反射机制

C#反射机制

反射是.NET中的重要机制,通过反射,可以在运行时获得程序或程序集中每一个类型(包括类、结构、委托、接口和枚举等)的成员和成员的信息。有了反射,即可对每个类型了如指掌。另外我们还可以直接创建对象,即使这个对象的类型在编译时还不知道。

为什么使用反射而不直接引用它的dll或者类型呢?

例如你有个main.exe,需要使用say.dll,draw.dll,突然客户说我们要添加一个跑的功能,那么只需要按照我们约定的规则做一个run的dll,之前的main.exe不需要做任何修改(就是不需要再去导入run.dll,其中需要其他的设计来规范),在main.exe中就直接使用run.dll了。

反射的用途简要介绍

反射的用途大体总结如下,在下面会进行详细的介绍。

(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public或private)和实现详细信息(如abstract或virtual)等。

(4) 使用MethodInfo了解方法的名称、返回类型、参数、访问修饰符(如public或private)和实现详细信息(如abstract或virtual)等。

(5) 使用FieldInfo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。

反射用到的主要类

System.Reflection.Assembly类—它可以用于访问给定程序集的信息,或者把这个程序集加载到程序中。

System.Type类—通过这个类可以访问任何给定数据类型的信息。System.Type类对于反射起着核心的作用。但它是一个抽象的基类,Type有与每种数据类型对应的派生类,我们使用这个派生类的对象的方法、字段、属性来查找有关该类型的所有信息。

获取给定类型的Type引用有三种常用的方式:

(1) 使用C# typeof 运算符。

    Type t = typeof(string);

(2) 使用对象GetType()方法。

    string s = "grayworm";
    Type t = s.GetType();

(3) 还可以调用Type类的静态方法Gettype()。

    Type t = Type.GetType("System.String");

上面这三类代码都是获取string类型的Type,在取出string类型的Type引用t后,我们就可以通过t来探测string类型的结构了。

    string n = "graywrm";
    Type t = n.GetType();
    foreach (MemberInfo mi in t.GetMembers())
    {
        Console.WriteLine("{0}/t{1}", mi.MemberType, mi.Name);
    }

Type类的属性

Name:数据类型名

FullName数据类型的完全限定名(包括命名空间名)

Namespace:定义数据类型的命名空间名

IsAbstract:指示该类型是否是抽象类型

IsArray:指示该类型是否是数组

IsClass:指示该类型是否是类

IsEnum:指示该类型是否是枚举

IsInterface:指示该类型是否是接口

IsPublic:指示该类型是否是公有的

IsSealed:指示该类型是哦服饰密封类

IsValueType:指示该类型是否是值类型

Type类的方法

GetConstructor()GetConstructors()方法:返回ConstructorInfo类型,用于取得该类的构造函数的信息

GetEvent()GetEvents()方法:返回EventInfo类型,用于取得该类的事件的信息

GetField()GetFields()方法:返回FieldInfo类型,用于取得该类的子段(成员变量)的信息

GetInterface()GetInterfaces()方法:返回InterfaceInfo类型,用于取得该类实现的接口的信息

GetMember()GetMembers()方法:返回MemberInfo类型,用于取得该类的所有成员的信息

GetMethod()GetMethods()方法:返回MethodInfo类型,用于取得该类的方法的信息

GetProperty()GetProperties()方法:返回ProPertyInfo类型,用于取得该类的属性的信息,可以调用这些成员,其方法是调用TypeInvokeMember()方法,或者调用MethodInfoPropertyInfo和其他类的Invoke()方法。

反射的具体使用

(1)我们首先定义一个类用来测试反射
public class NewClass
{
    public string a;
    public int b;
    public int Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }

    public NewClass(string m, int n)
    {
        a = m;
        b = n;
    }

    public NewClass()
    {
        Console.WriteLine("调用构造函数");
    }

    public void Show()
    {
        Console.WriteLine("生成一个对象成功 " + a + b + this.Name + this.Age);
    }
}

该类就是一个普通的类,我们下面就使用它测试反射的各种常见操作。

(2)查看类中的构造方法,我们可以根据对象进而查看内部的构造函数以及参数。

    NewClass nc = new NewClass();
    Type t = nc.GetType();
    ConstructorInfo[] ci = t.GetConstructors();
    foreach (var c in ci)
    {
        Console.WriteLine("Count");
        ParameterInfo[] ps = c.GetParameters();
        foreach (ParameterInfo pi in ps)
        {
            Console.Write(pi.ParameterType.ToString() + "" + pi.Name + ",");
        }
        Console.WriteLine();
    }

(3)用构造函数动态生成对象,我们使用构造函数动态创建一个新的对象,如下代码所示:

    Type t = typeof(NewClass);
    Type[] pt = new Type[2];
    pt[0] = typeof(string);
    pt[1] = typeof(int);

    ConstructorInfo ci = t.GetConstructor(pt);
    object[] obj = new object[2] { "5", 6 };
    object o = ci.Invoke(obj);
    ((NewClass)o).Show();

(4)用Activator生成对象

    Type t = typeof(NewClass);
    object[] obj = new object[2] { "hello", "world" };
    object o = Activator.CreateInstance(t, "grayworm", "hi.baidu.com/grayworm");
    ((NewClass)o).Show();

上面代码中,Activator.CreateInstance第一个参数为需要创建对象的类型,后面的为调用构造函数的参数,上面的三种格式都可以,只是调用的构造函数不同而已。

(5)查看类中的属性

    NewClass nc = new NewClass();
    Type t = nc.GetType();
    PropertyInfo[] pis = t.GetProperties();
    foreach (PropertyInfo pi in pis)
    {
        Console.WriteLine(pi.Name);
    }

通过上面的代码,我们能够遍历类里面的属性。输出结果为Name和Age。

(6)查看类中的public方法

    NewClass nc = new NewClass();
    Type t = nc.GetType();
    MethodInfo[] mis = t.GetMethods();
    foreach (MethodInfo mi in mis)
    {
        Console.WriteLine(mi.ReturnType + " " + mi.Name);
    }

(7)查看类中的public字段

    NewClass nc = new NewClass();
    Type t = nc.GetType();
    FieldInfo[] fis = t.GetFields();
    foreach (FieldInfo fi in fis)
    {
        Console.WriteLine(fi.Name);
    }

(8)用反射生成对象,并调用属性、方法和字段进行操作

    NewClass nc = new NewClass();
    Type t = nc.GetType();
    object obj = Activator.CreateInstance(t);

    FieldInfo fi = t.GetField("a");
    fi.SetValue(obj, "80");

    PropertyInfo pi1 = t.GetProperty("Name");
    pi1.SetValue(obj, "zhangsan", null);

    PropertyInfo pi2 = t.GetProperty("Age");
    pi2.SetValue(obj, "200", null);

    MethodInfo mi = t.GetMethod("Show");
    mi.Invoke(obj, null);

(9)System.Reflection.Assembly介绍

Assembly类可以获得程序集的信息,也可以动态的加载程序集,以及在程序集中查找类型信息,并创建该类型的实例。使用Assembly类可以降低程序集之间的耦合,有利于软件结构的合理化。通过程序集名称返回Assembly对象。

Assembly ass = Assembly.Load("ClassLibrary831");

通过DLL文件名称返回Assembly对象

Assembly ass = Assembly.LoadFrom("ClassLibrary831.dll");

通过Assembly获取程序集中类

Type t = ass.GetType("ClassLibrary831.NewClass");

//参数必须是类的全名
通过Assembly获取程序集中所有的类

Type[] t = ass.GetTypes();
//通过程序集的名称反射
Assembly ass =Assembly.Load("Classlibrary831");
Type t = ass.GetType("Classlibrary831.Newclass");
object o = Activator.CreateInstance(t, "grayworm", "http//hi.baidu.com/grayworm");
MethodInfo mi = t.GetMethod("Show");
mi.Invoke(o, null);

//通过DL文件全名反射其中的所有类型
Assembly assembly= Assembly.LoadFrom("xxx.dll的路径");
Type[] aa = assembly.GetTypes();
foreach (Type type in aa)
{
    if(type.FullName =="a.b.c")
    {
        object obj = Activator.CreateInstance(type);
    }
}

(10)System.Reflection.Assembly使用

假设你要反射一个DLL中的类,并且没有引用它(即未知的类型),我们可以像以下那样操作

Assembly assembly= Assembly.LoadFrom("程序集路径,不能是相对路径");//加载程序集(EXE或者DLL)
object obj = assembly.CreateInstance("类的完全限定名(即包括命名空间名)");//创建类的实例

(11)反射当前项目中的类

    Assembly assembly = Assembly.GetExecutingAssembly();//获取当前程序集
    object obj = assembly.CreateInstance("Reflection.MainClass");
    ((MainClass)o).Show();
其中,Reflection.MainClass是命名空间名+类名的形式。
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