C#中的反射知識

C#] - C#中的反射知識 2007年10月10日 10:58

1、 什麼是反射 2、 命名空間與裝配件的關系 3、 運作期得到類型資訊有什麼用 4、 如何使用反射擷取類型 5、 如何根據類型來動态建立對象 6、 如何擷取方法以及動态調用方法 7、 動态建立委托 1、什麼是反射 　　Reflection，中文翻譯為反射。 　　這是.Net中擷取運作時類型資訊的方式，.Net的應用程式由幾個部分：‘程式集(Assembly)’、‘子產品(Module)’、‘類型(class)’組成，而反射提供一種程式設計的方式，讓程式員可以在程式運作期獲得這幾個組成部分的相關資訊，例如： 　　Assembly類可以獲得正在運作的裝配件資訊，也可以動态的加載裝配件，以及在裝配件中查找類型資訊，并建立該類型的執行個體。 　　Type類可以獲得對象的類型資訊，此資訊包含對象的所有要素：方法、構造器、屬性等等，通過Type類可以得到這些要素的資訊，并且調用之。 　　MethodInfo包含方法的資訊，通過這個類可以得到方法的名稱、參數、傳回值等，并且可以調用之。 　　諸如此類，還有FieldInfo、EventInfo等等，這些類都包含在System.Reflection命名空間下。 2、命名空間與裝配件（程式集）的關系 　　很多人對這個概念可能還是很不清晰，對于合格的.Net程式員，有必要對這點進行澄清。 　　命名空間類似與Java的包，但又不完全等同，因為Java的包必須按照目錄結構來放置，命名空間則不需要。 　　裝配件（程式集）是.Net應用程式執行的最小機關，編譯出來的.dll、.exe都是裝配件。 　　裝配件和命名空間的關系不是一一對應，也不互相包含，一個裝配件裡面可以有多個命名空間，一個命名空間也可以在多個裝配件中存在，這樣說可能有點模糊，舉個例子： 裝配件A： 　　namespace N1 　　{ 　　　　public class AC1 {…} 　　　　public class AC2 {…} 　　} 　　namespace N2 　　{ 　　　　public class AC3 {…} 　　　　public class AC4{…} 　　} 　　裝配件B： 　　namespace N1 　　{ 　　　　public class BC1 {…} 　　　　public class BC2 {…} 　　} 　　namespace N2 　　{ 　　　　public class BC3 {…} 　　　　public class BC4{…} 　　} 　　這兩個裝配件中都有N1和N2兩個命名空間，而且各聲明了兩個類，這樣是完全可以的，然後我們在一個應用程式中引用裝配件A，那麼在這個應用程式中，我們能看到N1下面的類為AC1和AC2，N2下面的類為AC3和AC4。 　　接着我們去掉對A的引用，加上對B的引用，那麼我們在這個應用程式下能看到的N1下面的類變成了BC1和BC2，N2下面也一樣。 　　如果我們同時引用這兩個裝配件，那麼N1下面我們就能看到四個類：AC1、AC2、BC1和BC2。 　　到這裡，我們可以清楚一個概念了，命名空間隻是說明一個類型是那個族的（類似Java的包），比如有人是漢族、有人是回族；而裝配件表明一個類型住在哪裡（即程式集在哪裡運作），比如有人住在北京、有人住在上海；那麼北京有漢族人，也有回族人，上海有漢族人，也有回族人，這是不沖突的。 　　上面我們說了，裝配件是一個類型居住的地方，那麼在一個程式中要使用一個類，就必須告訴編譯器這個類住在哪兒，編譯器才能找到它，也就是說必須引用該裝配件。 　　那麼如果在編寫程式的時候，也許不确定這個類在哪裡，僅僅隻是知道它的名稱，就不能使用了嗎？答案是可以，這就是反射了，就是在程式運作的時候提供該類型的位址，而去找到它。 有興趣的話，接着往下看吧。 3、運作期得到類型資訊有什麼用 　　有人也許疑問，既然在開發時就能夠寫好代碼，幹嘛還放到運作期去做，不光繁瑣，而且效率也受影響。 　　這就是個見仁見智的問題了，就跟早綁定和晚綁定一樣，應用到不同的場合。有的人反對晚綁定，理由是損耗效率，但是很多人在享受虛函數帶來的好處的時侯還沒有意識到他已經用上了晚綁定。這個問題說開去，不是三言兩語能講清楚的，是以就點到為止了。 　　我的看法是，晚綁定能夠帶來很多設計上的便利，合适的使用能夠大大提高程式的複用性和靈活性，但是任何東西都有兩面性，使用的時侯，需要再三衡量。 　　接着說，運作期得到類型資訊到底有什麼用呢？ 　　還是舉個例子來說明，很多軟體開發者喜歡在自己的軟體中留下一些接口，其他人可以編寫一些插件來擴充軟體的功能，比如我有一個媒體播放器，我希望以後可以很友善的擴充識别的格式，那麼我聲明一個接口： 　　public interface IMediaFormat 　　{ 　　　　string Extension {get;} 　　　　Decoder GetDecoder(); 　　} 　　這個接口中包含一個Extension屬性，這個屬性傳回支援的擴充名，另一個方法傳回一個解碼器的對象（這裡我假設了一個Decoder的類，這個類提供把檔案流解碼的功能，擴充插件可以派生之），通過解碼器對象我就可以解釋檔案流。 　　那麼我規定所有的解碼插件都必須派生一個解碼器，并且實作這個接口，在GetDecoder方法中傳回解碼器對象，并且将其類型的名稱配置到我的配置檔案裡面。 　　這樣的話，我就不需要在開發播放器的時侯知道将來擴充的格式的類型，隻需要從配置檔案中擷取現在所有解碼器的類型名稱，而動态的建立媒體格式的對象，将其轉換為IMediaFormat接口來使用。 　　這就是一個反射的典型應用。 4、如何使用反射擷取類型 　　首先我們來看如何獲得類型資訊。 　　獲得類型資訊有兩種方法，一種是得到執行個體對象 　　這個時侯我僅僅是得到這個執行個體對象，得到的方式也許是一個object的引用，也許是一個接口的引用，但是我并不知道它的确切類型，我需要了解，那麼就可以通過調用 System.Object 上聲明的方法GetType 來擷取執行個體對象的類型對象，比如在某個方法内，我需要判斷傳遞進來的參數是否實作了某個接口，如果實作了，則調用該接口的一個方法： 　　… 　　public void Process( object processObj ) 　　{ 　　　　Type t = processsObj.GetType(); 　　　　if( t.GetInterface(“ITest”) !=null ) 　　　　… 　　} 　　… 　　另外一種擷取類型的方法是通過Type.GetType以及Assembly.GetType方法，如： 　　Type t = Type.GetType(“System.String”); 　　需要注意的是，前面我們講到了命名空間和裝配件的關系，要查找一個類，必須指定它所在的裝配件，或者在已經獲得的Assembly 執行個體上面調用GetType。 　　本裝配件中類型可以隻寫類型名稱，另一個例外是mscorlib.dll，這個裝配件中聲明的類型也可以省略裝配件名稱（.Net裝配件編譯的時候，預設都引用了mscorlib.dll，除非在編譯的時候明确指定不引用它），比如： 　　System.String 是在 mscorlib.dll 中聲明的，上面的 Type t = Type.GetType(“System.String”)是正确的 　　System.Data.DataTable是在System.Data.dll中聲明的，那麼：Type.GetType(“System.Data.DataTable”)就隻能得到空引用。 　　 　　必須： 　　Type t = Type.GetType("System.Data.DataTable,System.Data,Version=1.0.3300.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089"); 5、如何根據類型來動态建立對象 　　System.Activator 提供了方法來根據類型動态建立對象，比如建立一個DataTable： 　　Type t = Type.GetType("System.Data.DataTable,System.Data,Version=1.0.3300.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089"); 　　DataTable table = (DataTable)Activator.CreateInstance(t); 　　例二：根據有參數的構造器建立對象 　　namespace TestSpace   　　{ 　　　　public class TestClass 　　　　{ 　　　　　　private string _value; 　　　　　　public TestClass(string value) 　　　　　　{ 　　　　　　　　value=value; 　　　　　　} 　　　　} 　　} 　　… 　　Type t = Type.GetType(“TestSpace.TestClass”); 　　Object[] constructParms = new object[] {“hello”}; //構造器參數 　　TestClass obj = (TestClass)Activator.CreateInstance(t,constructParms); 　　… 　　把參數按照順序放入一個Object數組中即可 6、如何擷取方法以及動态調用方法 　　namespace TestSpace 　　{ 　　　　public class TestClass 　　　　{ 　　　　　　private string _value; 　　　　　　public TestClass() {} 　　　　　　public TestClass(string value) { 　　　　　　　　_value = value; 　　　　　　       } 　　　　　　public string GetValue( string prefix ) { 　　　　　　　　if( _value==null ) 　　　　　　　　　　return "NULL"; 　　　　　　　　else 　　　　　　　　　　return prefix+" : "+_value; 　　　　　　} 　　　　　　public string Value 　　　　　　{ 　　　　　　　　set {_value=value;} 　　　　　　　　get 　　　　　　　　{　　　　 　　　　　　　　　　if( _value==null ) 　　　　　　　　　　　　return "NULL"; 　　　　　　　　　　else 　　　　　　　　　　　　return _value; 　　　　　　　　} 　　　　　　} 　　　　} 　　} 　　上面是一個簡單的類，包含一個有參數的構造器，一個GetValue的方法，一個Value屬性，我們可以通過方法的名稱來得到方法并且調用之，如： 　　//擷取類型資訊 　　Type t = Type.GetType("TestSpace.TestClass"); 　　//構造器的參數 　　object[] constuctParms = new object[]{"timmy"}; 　　//根據類型建立對象 　　object dObj = Activator.CreateInstance(t,constuctParms); 　　//擷取方法的資訊 　　MethodInfo method = t.GetMethod("GetValue"); 　　//調用方法的一些标志位，這裡的含義是Public并且是執行個體方法，這也是預設的值 　　BindingFlags flag = BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance; 　　//GetValue方法的參數 　　object[] parameters = new object[]{"Hello"}; 　　//調用方法，用一個object接收傳回值 　　object returnValue = method.Invoke(dObj,flag,Type.DefaultBinder,parameters,null); 　　屬性與方法的調用大同小異，大家也可以參考MSDN 7、動态建立委托 　　委托是C#中實作事件的基礎，有時候不可避免的要動态的建立委托，實際上委托也是一種類型：System.Delegate，所有的委托都是從這個類派生的 　　System.Delegate提供了一些靜态方法來動态建立一個委托，比如一個委托： 　　namespace TestSpace 　　{ 　　　　delegate string TestDelegate(string value); 　　　　public class TestClass 　　　　{ 　　　　　　public TestClass() {} 　　　　　　public void GetValue(string value) 　　　　　　{ 　　　　　　　　return value; 　　　　　　} 　　　　} 　　} 　　使用示例： 　　TestClass obj = new TestClass(); 　　//擷取類型，實際上這裡也可以直接用typeof來擷取類型 　　Type t = Type.GetType(“TestSpace.TestClass”); 　　//建立代理，傳入類型、建立代理的對象以及方法名稱 　　TestDelegate method = (TestDelegate)Delegate.CreateDelegate(t,obj,”GetValue”); 　　String returnValue = method(“hello”); 8、C#反射執行個體講解 1) 建立用于反射使用的DLL 建立一個C#類庫項目，拷貝源代碼如下，編譯生成DLL（假如DLL的檔案名是TestReflect.dll） using System; namespace Webtest { 　　/// <summary> 　　/// ReflectTest 的摘要說明。 　　/// </summary> 　　public class ReflectTest 　　{ 　　　　public ReflectTest() {} 　　　　public string WriteString(string s) 　　　　{ 　　　　　　　　return "歡迎您，" + s; 　　　　} 　　　　public static string WriteName(string s) 　　　　{ 　　　　　　　　return "歡迎您光臨，" + s; 　　　　} 　　　　public string WriteNoPara() 　　　　{ 　　　　　　　　return "您使用的是無參數方法"; 　　　　} 　　} } 2) 應用于反射的例子 在ASPNET頁面中加入以下函數： public void test1() { 　　System.Reflection.Assembly ass; 　　Type type ; 　　object obj; 　　try 　　{ 　　　　ass = System.Reflection.Assembly.LoadFile(@"d:/TestReflect.dll"); 　　　　type = ass.GetType("Webtest.ReflectTest");//必須使用名稱空間+類名稱 　　　　System.Reflection.MethodInfo method = type.GetMethod("WriteString");//方法的名稱 　　　　obj = ass.CreateInstance("Webtest.ReflectTest");//必須使用名稱空間+類名稱 　　　　string s = (string)method.Invoke(obj,new string[]{"jianglijun"}); //執行個體方法的調用 　　　　 　　　　Response.Write(s+"<br>"); 　　　　method = type.GetMethod("WriteName");//方法的名稱 　　　　s = (string)method.Invoke(null,new string[]{"jianglijun"}); //靜态方法的調用 　　　　Response.Write(s+"<br>"); 　　　　method = type.GetMethod("WriteNoPara");//無參數的執行個體方法 　　　　s = (string)method.Invoke(obj,null); 　　　　Response.Write(s+"<br>"); 　　　　method = null; 　　} 　　catch(Exception ex) 　　{ 　　　　Response.Write(ex+"<br>"); 　　} 　　finally 　　{ 　　　　ass = null; 　　　　type = null; 　　　　obj = null; 　　} } 9、反射在下列情況下很有用： 　　◆ 需要通路程式中繼資料的屬性。請參見主題使用反射通路屬性。 　　◆ 檢查和執行個體化程式集中的類型。 　　◆ 在運作時建構新類型。使用 System.Reflection.Emit 中的類。 　　◆ 執行後期綁定，通路在運作時建立的類型的方法。請參見主題動态加載和使用類型。 參考： 　　◆ 利用Emit減少反射的性能損失 　　◆ 利用反射工廠模式支援多資料庫通路  　　http://www.cnblogs.com/esshs/archive/2005/09/01/227899.html 　　◆ 反射工廠的原理 http://fineboy.cnblogs.com/archive/2005/08/03/206244.html