代码改变世界

C#之玩转反射

2014-04-25 14:52  y-z-f  阅读(65380)  评论(42)  编辑  收藏  举报

前言

之所以要写这篇关于C#反射的随笔，起因有两个:

  第一个是自己开发的网站需要用到

  其次就是没看到这方面比较好的文章。

所以下定决心自己写一篇，废话不多说开始进入正题。

 

前期准备

在VS2012中新建一个控制台应用程序（我的命名是ReflectionStudy），这个项目是基于.net 4.0。接着我们打开Program.cs文件，按照如下在Program中写一个我们自己的类：

 1         public class RefClass
 2         {
 3             private int _test3;
 4             private int _test1 { get; set; }
 5             protected int Test2 { get; set; }
 6             public int Test3 { get; set; }
 7 
 8             public void Show()
 9             {
10 
11             }
12         }

 

窥视内部

常言道知彼知己百战不殆，所以我们第一步也是关键的一步就是要窥视RefClass类的结构（这里我们假设对RefClass并不理解）。

首先我们先要纵览全局才能继续深入，所以我们先在Main中写入如下代码：

 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             MemberInfo[] minfos = t.GetMembers();
 5             foreach (MemberInfo minfo in minfos)
 6             {
 7                 Console.WriteLine(minfo.Name);
 8             }
 9             Console.ReadKey();
10         }

 在这里我们获取这个类的类型，然后获取了其中的公共成员（可能很多人都会认为GetMembers是获取全部，但其实只是获取公开的所有成员。）然后我们通过foreach将所有的成员的名称循环输出。

 

然后我们可以查看控制台的输出：

 

在这里我们可以看到其中不仅仅输出了我们所写类中的成员，同时还输出了父类的成员（如果不理解的这里帮你们补充下基础，Object是所有类的基类。），细心的读者一定会发现这里的输出并没有包含private和protected访问权限的成员。这就应了上面的那句话：GetMembers默认返回公开的成员。

 

仅仅只能看到这些公开的成员对我们来说意义并不大，所以我们需要查看到那些非公有的成员。

下面我们将上面的代码改成如下所示：

 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             MemberInfo[] minfos = t.GetMembers(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public );
 5             foreach (MemberInfo minfo in minfos)
 6             {
 7                 Console.WriteLine(minfo.Name);
 8             }
 9             Console.ReadKey();
10         }

 从中我们看到我们使用了GetMembers的重载版本，并且传入了枚举类型，分别是“包含非公开”、“包含实例成员”和“包含公开”。然后我们就可以获取到所有成员了。

 

最终我们将会得出下面这些成员：

到这里你可能会认为我们已经检索结束了，但是你有没有发现属性很多，而且还包含了大量的父类中的属性，假设我们只关注该类中的成员，并不关注父类中的成员该如何做呢？

其实我们只需要加上一个枚举类型（BindingFlags.DeclaredOnly）：

1 MemberInfo[] minfos = t.GetMembers(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.DeclaredOnly );

 

然后我们再查看结果：

此时就只包含该类中的成员了。

 

下面我们在RefClass类中添加两个静态方法，如下所示：

 1        public class RefClass
 2         {
 3             private int _test3;
 4             private int _test1 { get; set; }
 5             protected int Test2 { get; set; }
 6             public int Test3 { get; set; }
 7 
 8             private static void Show2()
 9             {
10             }
11 
12             public static void Show3()
13             {
14             }
15 
16             public void Show()
17             {
18 
19             }
20         }

 然后我们继续查看，可以发现最终的结果并没有输出这些静态成员。这个时候我们只需要在GetMembers中加上一个枚举：BindingFlags.Static即可。

 

这里我们仅仅输出了所有的成员，但是却没有区分出是方法还是属性所以我们在Main中添加一个方法：

 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             Func<MemberTypes, String> getType = (x) =>
 5             {
 6                 switch (x)
 7                 {
 8                     case MemberTypes.Field:
 9                         {
10                             return "字段";
11                         }
12                     case MemberTypes.Method:
13                         {
14                             return "方法";
15                         }
16                     case MemberTypes.Property:
17                         {
18                             return "属性";
19                         }
20                     default:
21                         {
22                             return "未知";
23                         }
24                 }
25             };
26             MemberInfo[] minfos = t.GetMembers(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.DeclaredOnly | BindingFlags.Static );
27             foreach (MemberInfo minfo in minfos)
28             {
29                 Console.WriteLine(minfo.Name + ";类型:" + getType(minfo.MemberType));
30             }
31             Console.ReadKey();
32         }

 这里我用了一个局部方法来根据类型输出对应的文本，因为篇幅的原因我就只判断了几个基本的类型。

 

最终输出的结果如下：

到此为止我们已经能够窥视整个结构。

 

深入窥视字段

通过上面的内容我们仅仅纵览了全局，下面我们将要继续深入，首先我们先拿字段下手。

这里我们不在使用GetMembers而需要使用GetFields（当然跟GetMembers一样如果不传入指定的枚举只返回公开的字段），代码如下所示：

 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             FieldInfo[] finfos = t.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly);
 5             foreach (FieldInfo finfo in finfos)
 6             {
 7                 Console.WriteLine("字段名称：{0}  字段类型:{1} ", finfo.Name, finfo.FieldType.ToString());
 8             }
 9             Console.ReadKey();
10         }

 

最终的输出结果如下所示：

 

一直到这里大家都会认为我们仅仅只是分析，感觉没有什么实质的东西，下面就来点实质的东西，你可以看到_test3、_test1和Test2是私有和保护类型，

是不可以获取到它们的值的，但是我们通过反射却可以，具体的代码如下所示：

 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             RefClass rc = new RefClass();
 5             rc.Test3 = 3;
 6             FieldInfo[] finfos = t.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly);
 7             foreach (FieldInfo finfo in finfos)
 8             {
 9                 Console.WriteLine("字段名称：{0}  字段类型:{1} rc中的值为:{2}", finfo.Name, finfo.FieldType.ToString(), finfo.GetValue(rc));
10             }
11             Console.ReadKey();
12         }

 

可以看到我实例化了这个类，并且设置了Test3为3，下面我通过finfo.GetValue输出了这个值，结果如下图：

 

现在是不是感觉有点酷了？这还没完呢，我们光获取不算什么，下面我们还要修改它的值：

 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             RefClass rc = new RefClass();
 5             rc.Test3 = 3;
 6             FieldInfo[] finfos = t.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly);
 7             foreach (FieldInfo finfo in finfos)
 8             {
 9                 finfo.SetValue(rc, 100);
10                 Console.WriteLine("字段名称：{0}  字段类型:{1} rc中的值为:{2}", finfo.Name, finfo.FieldType.ToString(), finfo.GetValue(rc));
11             }
12             Console.ReadKey();
13         }

 

这里我只是在foreach中增加了一条语句finfo.SetValue(rc,100)，下面我们继续看最终输出的结果：

是不是现在感觉可以为所欲为了？但是还没有完。

 

深入窥视属性

因为属性存在get和set，并且两者都是方法，所以比较棘手。我们需要通过属性对象获取get和set方法，在通过调用他们才达到修改这个属性的值。

比如下面的代码：

 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             RefClass rc = new RefClass();
 5             rc.Test3 = 3;
 6             PropertyInfo[] finfos = t.GetProperties(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly);
 7             foreach (PropertyInfo finfo in finfos)
 8             {
 9                 MethodInfo getinfo = finfo.GetGetMethod(true);
10                 Console.WriteLine("get方法的名称{0}  返回值类型:{1}  参数数量:{2}  MSIL代码长度:{3} 局部变量数量:{4}", getinfo.Name, getinfo.ReturnType.ToString(),
11                     getinfo.GetParameters().Count(),
12                     getinfo.GetMethodBody().GetILAsByteArray().Length, 
13                     getinfo.GetMethodBody().LocalVariables.Count);
14 
15                 MethodInfo setinfo = finfo.GetSetMethod(true);
16                 Console.WriteLine("get方法的名称{0}  返回值类型:{1}  参数数量:{2}  MSIL代码长度:{3} 局部变量数量:{4}", setinfo.Name, setinfo.ReturnType.ToString(),
17                     setinfo.GetParameters().Count(),
18                     setinfo.GetMethodBody().GetILAsByteArray().Length,
19                     setinfo.GetMethodBody().LocalVariables.Count);
20 
21                 setinfo.Invoke(rc, new object[] { 123 });
22                 object obj = getinfo.Invoke(rc, null);
23                 Console.WriteLine("方法名:{0}  内部值:{1}", finfo.Name, obj);
24             }
25             Console.ReadKey();
26         }

 

这里我们循环每个属性，通过GetGetMethod获取get方法（调用该方法时如果传入true则无法获取非公开的get方法set也是一样），接着我们输出了该方法的返回类型和参数数量和MSIL代码长度以及局部变量的数量，

当然你如果有兴趣可以继续分析输入参数以及局部变量等，这里由于篇幅的缘故就不能介绍太多了。最后我们调用了set方法将值改变，然后再通过调用get方法获取这个属性的值。

 

最终的结果如下所示:

 

深入窥视方法

首先我们需要将RefClass修改成如下所示:

 1         public class RefClass
 2         {
 3             private int _test3;
 4             private int _test1 { get; set; }
 5             protected int Test2 { get; set; }
 6             public int Test3 { get; set; }
 7 
 8             private static void Show2()
 9             {
10 
11             }
12 
13             public static string Show3(string s)
14             {
15                 int b;
16                 int c;
17                 return s;
18             }
19 
20             public string Show(string s)
21             {
22                 string a;
23                 return s;
24             }
25         }

 主要是在方法中增加局部变量并且加上返回值，避免最后输出的时候没有值。其实这里的方法跟属性部分类似，但是为了能够完整的描述所有，所以笔者依然会讲解一遍。

 

下面我们直接上代码：

 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             RefClass rc = new RefClass();
 5             rc.Test3 = 3;
 6             MethodInfo[] finfos = t.GetMethods(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly | BindingFlags.Static );
 7             foreach (MethodInfo finfo in finfos)
 8             {
 9                 if (finfo.GetParameters().Count() > 0 && finfo.GetParameters()[0].ParameterType == typeof(string) )
10                 {
11                     object obj = finfo.Invoke(rc, new[] { "123" });
12                     MethodBody mbody = finfo.GetMethodBody();
13                     Console.WriteLine("拥有参数的方法名:{0}  返回值类型:{1}  参数1类型:{2}  参数1名称:{3}  方法调用后返回的值:{4}",
14                         finfo.Name,
15                         finfo.ReturnType.ToString(),
16                         finfo.GetParameters()[0].ParameterType.ToString(),
17                         finfo.GetParameters()[0].Name,
18                         obj.ToString());
19                 }
20                 else
21                 {
22                     MethodBody mbody = finfo.GetMethodBody();
23                     Console.WriteLine("没有参数的方法名:{0}  返回值类型:{1}",
24                         finfo.Name,
25                         finfo.ReturnType.ToString());
26                 }
27             }
28             Console.ReadKey();
29         }

 在这里我进行了一些简单的判断比如判断输入参数的数量以及类型，如果不进行这些判断就会导致程序无法继续执行，具体为什么可以看下的输出结果，你就能明白笔者为什么要这么做了。

 

下面就是具体的结果：

读者一定发现了这其中还有get和set，你可能会认为它们不是属性吗？怎么跑到方法这里来了，其实上面我已经说了。这些其实也是方法。这也是为什么上面我需要去判断输入参数的数量以及类型的缘故。