C#秘密武器之反射——替换反射

反射虽然有时很有必要，但是应用反射的代码大多“复杂难懂”、“性能不高”，因此我们可以找寻在一些场景下替换反射的方法。此处也只是一些栗子，更多巧妙的应用还是自己以后亲自查查~

先来看看一个使用普通反射完成的简单Demo：首先创建一个Person类，这个类非常简单，一个Name的public属性，一个_age的私有变量。

public class Person
{
      private readonly int _age;
      public Person(int age)
      {
          _age = age;
      }
      public string Name { get; set; }
      public bool GuessAge(int age)
      {
          return _age == age;
      }
}

接下来，看看常规的使用reflection获取一个person对象公开属性，私有变量同时调用对象的方法:

var type = p.GetType();
var property = type.GetProperty("Name");//根据名称获取类型属性
Console.WriteLine(property.GetValue(p).ToString());//获取对象的属性值
var field = type.GetField("_age", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);//获取私有变量_age, 后面的BindingFlags非常重要，否则默认是不能够取到private的东西
Console.WriteLine(field.GetValue(p));
var guessResult = type.InvokeMember("GuessAge", BindingFlags.InvokeMethod, null, p, new object[] { 20 });//调用对象的方法
Console.WriteLine(guessResult);

1. 使用PrivateObject

什么是PrivateObject, PrivateObject是微软在单元测试中引入的，本意是方便我们写单元测试的时候，对于私有变量，方法，能够非常简单方便的调用。但是这也不妨碍我们在开发代码中使用。使用PrivateObject只需要引用Microft.VisualStudio.QualityTools.UnitTestFramework

接下来看看，如何使用PrivateObject来实现:

var privateObject = new PrivateObject(p);
Console.WriteLine(privateObject.GetProperty("Name"));
Console.WriteLine(privateObject.GetField("_age"));

Console.WriteLine(privateObject.Invoke("GuessAge", new object[] { 20 }));

上面的代码和使用Reflection的效果完全一样。是不是觉得整个世界都清净许多。在代码的可读性上面，比Reflection好不少。

2. 使用dynamic

使用动态类型，可以非常简单方便的访问对象的属性的方法，比如上面的代码，如果我用dynamic实现:

dynamic person = p;
Console.WriteLine(person.Name);
//Console.WriteLine(person._age);
Console.WriteLine(person.GuessAge(20));

使用dynamic的前提是，你在写代码的时候，就需要知道该对象的确切的属性名字和方法名，不能作为参数传递。而上面的Refelction和PrivateObject是可以的。
使用dynamic还有一个缺点，就是无法访问到对象的私有成员。这也是注释掉_age输出的原因。

真实的使用场景是，可以在不需要定义接口的情况下，实现通用的代码。比如Person有个Start属性, Car也有个Start属性，有个功能是需要为由Start的东西，显示的时候，都要带个星星的图标，这个时候，使用dynamic，就能够写出同时支持Person和Car的方法。

3. 使用Exposed

使用dynamic不能访问私有成员的问题，在Exposed里得到完全解决，从名字(翻译成暴露)也能看出来，它就是干这个的。

var exposedObj = Exposed.From(p);
Console.WriteLine(exposedObj.Name);
Console.WriteLine(exposedObj._age);
Console.WriteLine(exposedObj.GuessAge(20));

Exposed是第三方开源的，项目地址是https://github.com/Cognifide/ExposedObject，也可以在nuget中下载到。

4. 大杀器Clay

看到上面的“废话”，动态语言的爱好者只会冷笑一下，丑陋的静态编译语言，这些东西在动态语言里面，“这都不是事”。好吧，我承认，但是看完了Clay，也许能改变你的看法。

dynamic New = new ClayFactory();
var person = New.Person().Name("Louis")._age(30);
person.GuessAge = new Func<int, bool>(x => x == person._age);
Console.WriteLine(person.Name);
Console.WriteLine(person._age);
Console.WriteLine(person.GuessAge()(20));

5. 使用委托来优化反射

namespace ReflectionOptimization
{
   public sealed class TestObject
   {
        public int Add(int a, int b)
        {
         // 简单演示
          return a + b;
        }
   }
}

使用委托来优化反射：

// 委托
public delegate int AddMethod(int a, int b);

// 实现
var obj = new TestObject();
var objType = obj.GetType();
var add = objType.GetMethod("Add");
var d = (AddMethod)Delegate.CreateDelegate(typeof(AddMethod), obj, add);

for (var i = 0; i < 10000; i++) 
d(a, b);

使用委托优化反射之后，其性能与直接调用相差无几，保持在同一个数量级之内，对性能要求极度苛刻时推荐此方案；显式委托（Delegate）和匿名委托（Func）性能差异非常不明显，但显式委托的性能还是好一点！