C#中的反射机制及其反射方法详细介绍

    反射的定义：审查元数据并收集关于它的类型信息的能力。元数据（编译以后的最基本数据单元）就是一大堆的表，当编译程序集或者模块时，编译器会创建一个类定义表，一个字段定义表，和一个方法定义表等。

    

一、Type类于获取类型信息

    System.Type 类对于反射起着核心的作用。当反射请求加载的类型时，公共语言运行库将为它创建一个 Type。您可以使用 Type 对象的方法、字段、属性和嵌套类来查找有关该类型的所有信息。

System.reflection命名空间包含的几个类，允许你反射（解析）这些元数据表的代码   

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
以下是上面几个类的使用方法：
（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pulic 或private）和实现详细信息（如abstract或virtual）等。使用Type的GetConstructors或 GetConstructor方法来调用特定的构造函数。 
（4）使用MethodInfo了解方法的名称、返回类型、参数、访问修饰符（如pulic 或private）和实现详细信息（如abstract或virtual）等。使用Type的GetMethods或GetMethod方法来调用特定的方法。 
（5）使用FiedInfo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。

 

反射的作用：
1、可以使用反射动态地创建类型的实例，将类型绑定到现有对象，或从现有对象中获取类型
2、应用程序需要在运行时从某个特定的程序集中载入一个特定的类型，以便实现某个任务时可以用到反射。
3、反射主要应用与类库，这些类库需要知道一个类型的定义，以便提供更多的功能。

应用要点：
1、现实应用程序中很少有应用程序需要使用反射类型
2、使用反射动态绑定需要牺牲性能
3、有些元数据信息是不能通过反射获取的
4、某些反射类型是专门为那些clr 开发编译器的开发使用的，所以你要意识到不是所有的反射类型都是适合每个人的。

 

反射appDomain 的程序集：

当你需要反射AppDomain 中包含的所有程序集，示例如下：

static void Main
{
       //通过GetAssemblies 调用appDomain的所有程序集
       foreach (Assembly assem in Appdomain.currentDomain.GetAssemblies())
      {
       //反射当前程序集的信息
            reflector.ReflectOnAssembly(assem)
      }
}

　　

说明：调用AppDomain 对象的GetAssemblies 方法 将返回一个由System.Reflection.Assembly元素组成的数组。

反射单个程序集：

上面的方法讲的是反射AppDomain的所有程序集，我们可以显示的调用其中的一个程序集，system.reflecton.assembly 类型提供了下面三种方法：
1、Load 方法：极力推荐的一种方法，Load 方法带有一个程序集标志并载入它，Load 将引起CLR把策略应用到程序集上，先后在全局程序集缓冲区，应用程序基目录和私有路径下面查找该程序集，如果找不到该程序集系统抛出异常
2、LoadFrom 方法：传递一个程序集文件的路径名（包括扩展名），CLR会载入您指定的这个程序集，传递的这个参数不能包含任何关于版本号的信息，区域性，和公钥信息，如果在指定路径找不到程序集抛出异常。
3、LoadWithPartialName：永远不要使用这个方法，因为应用程序不能确定再在载入的程序集的版本。该方法的唯一用途是帮助那些在.Net框架的测试环节使用.net 框架提供的某种行为的客户，这个方法将最终被抛弃不用。

注意：system.AppDomain 也提供了一种Load 方法，他和Assembly的静态Load 方法不一样，AppDomain的load 方法是一种实例方法，返回的是一个对程序集的引用，Assembly的静态Load 方发将程序集按值封装发回给发出调用的AppDomain.尽量避免使用AppDomain的load 方法

利用反射获取类型信息：

前面讲完了关于程序集的反射，下面在讲一下反射层次模型中的第三个层次，类型反射
一个简单的利用反射获取类型信息的例子：

 

using system;
using sytem.reflection;
class reflecting 
{
       static void Main(string[]args)
       {
             reflecting reflect=new reflecting();//定义一个新的自身类
             //调用一个reflecting.exe程序集

             assembly myAssembly =assembly.loadfrom(“reflecting.exe”)
             reflect.getreflectioninfo(myAssembly);//获取反射信息
       }

       //定义一个获取反射内容的方法
       void getreflectioninfo(assembly myassembly)
       {
             type[] typearr=myassemby.Gettypes();//获取类型
             foreach (type type in typearr)//针对每个类型获取详细信息
            {
                   //获取类型的结构信息
                  constructorinfo[] myconstructors=type.GetConstructors;

                 //获取类型的字段信息
                 fieldinfo[] myfields=type.GetFiedls()

                 //获取方法信息
                 MethodInfo   myMethodInfo=type.GetMethods();

                 //获取属性信息
                 propertyInfo[] myproperties=type.GetProperties

                 //获取事件信息
                 EventInfo[] Myevents=type.GetEvents;
           }
      }
}

　　

其它几种获取type对象的方法：
1、System.type   参数为字符串类型，该字符串必须指定类型的完整名称（包括其命名空间）
2、System.type 提供了两个实例方法：GetNestedType,GetNestedTypes
3、Syetem.Reflection.Assembly 类型提供的实例方法是：GetType,GetTypes,GetExporedTypes
4、System.Reflection.Moudle 提供了这些实例方法：GetType,GetTypes,FindTypes

设置反射类型的成员：

反射类型的成员就是反射层次模型中最下面的一层数据。我们可以通过type对象的GetMembers 方法取得一个类型的成员。如果我们使用的是不带参数的GetMembers，它只返回该类型的公共定义的静态变量和实例成员，我们也可以通过使用带参数的 GetMembers通过参数设置来返回指定的类型成员。具体参数参考msdn 中system.reflection.bindingflags 枚举类型的详细说明。

例如：
//设置需要返回的类型的成员内容
bindingFlags bf=bingdingFlags.DeclaredOnly|bingdingFlags.Nonpublic|BingdingFlags.Public;
foreach (MemberInfo mi int t.getmembers(bf))
{
       writeline(mi.membertype)    //输出指定的类型成员
}

通过反射创建类型的实例：

通过反射可以获取程序集的类型，我们就可以根据获得的程序集类型来创建该类型新的实例，这也是前面提到的在运行时创建对象实现晚绑定的功能
我们可以通过下面的几个方法实现：
1、System.Activator 的CreateInstance方法。该方法返回新对象的引用。具体使用方法参见msdn
2、System.Activator 的createInstanceFrom 与上一个方法类似，不过需要指定类型及其程序集
3、System.Appdomain 的方法：createInstance,CreateInstanceAndUnwrap,CreateInstranceFrom和CreateInstraceFromAndUnwrap
4、System.type的InvokeMember实例方法：这个方法返回一个与传入参数相符的构造函数，并构造该类型。
5、System.reflection.constructinfo 的Invoke实例方法

反射类型的接口：

如果你想要获得一个类型继承的所有接口集合，可以调用Type的FindInterfaces GetInterface或者GetInterfaces。所有这些方法只能返回该类型直接继承的接口，他们不会返回从一个接口继承下来的接口。要想返回接口的基础接口必须再次调用上述方法。

反射的性能：

使用反射来调用类型或者触发方法，或者访问一个字段或者属性时clr 需要做更多的工作：校验参数，检查权限等等，所以速度是非常慢的。所以尽量不要使用反射进行编程，对于打算编写一个动态构造类型（晚绑定）的应用程序，可以采取以下的几种方式进行代替：
1、通过类的继承关系。让该类型从一个编译时可知的基础类型派生出来，在运行时生成该类型的一个实例，将对其的引用放到其基础类型的一个变量中，然后调用该基础类型的虚方法。
2、通过接口实现。在运行时，构建该类型的一个实例，将对其的引用放到其接口类型的一个变量中，然后调用该接口定义的虚方法。
3、通过委托实现。让该类型实现一个方法，其名称和原型都与一个在编译时就已知的委托相符。在运行时先构造该类型的实例，然后在用该方法的对象及名称构造出该委托的实例，接着通过委托调用你想要的方法。这个方法相对与前面两个方法所作的工作要多一些，效率更低一些。

 

个人操作方案：

源DLL类：

    

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Web.UI;
using System.Collections;


namespace cn.SwordYang
{

    public class TextClass:System.Web.UI.Page
    {

public static void RunJs(Page _page, string Source)
        {
            _page.ClientScript.RegisterStartupScript(_page.GetType(), "", "<script type=\"text/javascript\">" + Source + ";</script>");

        }

}

}

//调用代码

System.Reflection.Assembly ass = Assembly.LoadFrom(Server.MapPath("bin/swordyang.dll")); //加载DLL
            System.Type t = ass.GetType("cn.SwordYang.TextClass");//获得类型
            object o = System.Activator.CreateInstance(t);//创建实例

            System.Reflection.MethodInfo mi = t.GetMethod("RunJs");//获得方法


            mi.Invoke(o, new object[] { this.Page,"alert('测试反射机制')"});//调用方法

　　

 

大家运行一下下面的代码根据结果分析一下就能比较清楚的理解Type了

    获取类型信息：

    

namespace ConsoleApplication2
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
MyClass m = new MyClass();
Type type = m.GetType();
Console.WriteLine("类型名:" + type.Name);
Console.WriteLine("类全名："+type.FullName);
Console.WriteLine("命名空间名:"+type.Namespace);
Console.WriteLine("程序集名："+type.Assembly);
Console.WriteLine("模块名:"+type.Module);
Console.WriteLine("基类名："+type.BaseType);
Console.WriteLine("是否类："+type.IsClass);
Console.WriteLine("类的公共成员：");
MemberInfo[] memberInfos = type.GetMembers();//得到所有公共成员
foreach (var item in memberInfos)
{
Console.WriteLine("{0}:{1}",item.MemberType,item);
}
}
}
class MyClass
{
public string m;
public void test()
{ }
public int MyProperty { get; set; }

}
}

二、获取程序集元数据

    Assembly类定义了一个程序集，它是一个可重用、无版本冲突并且可自我描述的公共语言运行库应用程序构造块。因为程序集中是使用元数据进行自我描述的，所以我们就能通过其元数据得到程序集内部的构成。结合Assembly和反射能够获取程序集的元数据，但是首先要将程序集装入内存中。可以使用Assembly类的多种静态Load方法加载程序集。

    下面的程序显示程序集的信息：

    

public static void Main()
{
//获取当前执行代码的程序集
Assembly assem = Assembly.GetExecutingAssembly();
Console.WriteLine("程序集全名:"+assem.FullName);
Console.WriteLine("程序集的版本："+assem.GetName().Version);
Console.WriteLine("程序集初始位置:"+assem.CodeBase);
Console.WriteLine("程序集位置："+assem.Location);
Console.WriteLine("程序集入口："+assem.EntryPoint);
Type[] types = assem.GetTypes();
Console.WriteLine("程序集下包含的类型:");
foreach (var item in types)
{
Console.WriteLine("类："+item.Name);
}
}

三、动态加载类型

    早绑定是在编译时绑定对象类型，而晚绑定是在运行时才绑定对象的类型。利用反射可以实现晚绑定，即动态加载类型，并调用他们的方法，下边是MSDN中的一个例子，详细的解释信息见注释

    动态加载类型

    

namespace ConsoleApplication2
{
public class Example
{
private int factor;
public Example(int f)
{
factor = f;
}
public int SampleMethod(int x)
{
Console.WriteLine("\nExample.SampleMethod({0}) executes.", x);
return x * factor;
}
public static void Main()
{
//获取当前执行代码的程序集
Assembly assem = Assembly.GetExecutingAssembly();
Console.WriteLine("Assembly Full Name:");
Console.WriteLine(assem.FullName);
// The AssemblyName type can be used to parse the full name.
AssemblyName assemName = assem.GetName();
Console.WriteLine("\nName: {0}", assemName.Name);
Console.WriteLine("Version: {0}.{1}",
assemName.Version.Major, assemName.Version.Minor);
Console.WriteLine("\nAssembly CodeBase:");
Console.WriteLine(assem.CodeBase);
// 从程序集众创建一个Example实例并且用object类型的引用o指向它，同时调用一个输入参数的构造函数
Object o = assem.CreateInstance("ConsoleApplication2.Example", false,
BindingFlags.ExactBinding,
null, new Object[] { 2 }, null, null);
//构造Example类的一个晚绑定的方法SampleMethod  
MethodInfo m = assem.GetType("ConsoleApplication2.Example").GetMethod("SampleMethod");
//调用刚才实例化好的Example对象o中的SampleMethod方法，传入的参数为42
Object ret = m.Invoke(o, new Object[] { 42 });
Console.WriteLine("SampleMethod returned {0}.", ret);
Console.WriteLine("\nAssembly entry point:");
Console.WriteLine(assem.EntryPoint);
}
}

反射特性：

    

[Table(Name="dbo.[User]")]
public partial class User 
{

 

 

    当C#编译器发现这个属性有一个特性Table时，首先会把字符串Attribute添加到这个名称的后面，形成一个组合名称TableAttribute，然后在其搜索路径的所有命名空间中搜索有相同类名的类。但要注意，如果该特性名结尾是Attribute，编译器就不会把该字符串加到组合名称中。所有的特性都是从System.Attribute类型上面派生的。

    

  接着我们来看一下Table特性的定制格式

 

[AttributeUsageAttribute(AttributeTargets.Class,Inherited=true,AllowMultiple=false)]
public class TalbeAttribute:Attribute
{

 

    在定义类型时使用System.AttributeUsage特性来表明这个自定义特性的使用范围，这里使用了Class样式，表示TableAttribute特性只能用在其它的Class类型前面，若放置在Interface或Struct类型前面，或者放在对象成员的前面则会出现编译错误。这里还是用语句 AllowMultiple=false 语句来表明对于一个类型，该特性只能用一次，若一个Class类型前面出现多个TableAttribute，则会出现编译错误。若设置AllowMultiple=true，则该特性可以多次定义，也就是一个Class类型前面可以出现多个相同类型的特性。不过这里我们假设一个对象只能映射到一个数据表上，没有多重映射，因此就指明对同一个类型该特性不能多次使用。Inherited参数设定为true，就表示应用到类或接口上的特性也可以自动应用到所派生的类或接口上。

    我们再看一下定制TalbeAttribute特性的完整例子：

    

[AttributeUsageAttribute(AttributeTargets.Class, Inherited = false, AllowMultiple = false)]
public class TableAttribute : Attribute
{
//保存表名的字段
private string _tableName;
public TableAttribute()
{
}
public TableAttribute(string tableName)
{
this._tableName = tableName;
}
/// 映射的表名(表的全名:模式名.表名)
/// 
public string TableName
{
set
{
this._tableName = value;
}
get
{
return this._tableName;
}
}
}

特性也是一个Class类型，可以有多个构造函数，就像C#的new语句一样，我们向类型附加特性时可以使用不同的初始化参数来指明使用特性的那个构造函数。我们附加特性时还可以使用“属性名=属性值”的方法来直接指明特性的属性值。该特性中定义了一个TableName属性，该属性就是被修饰的对象所映射的数据库表的名称。

    下面我们举一个使用特性来进行O/RMapping的例子，也就是将对象转化成Sql语句

    用户类：

    User类

 

    [Table("User")]
public class User
{
[Colum("userID", DbType = DbType.Int32)]
public int UserID { get; set; }
[Colum("UserName", DbType = DbType.String)]
public string UserName { get; set; }
}

    表特性： 

    

[AttributeUsageAttribute(AttributeTargets.Class, Inherited = false, AllowMultiple = false)]
public class TableAttribute : Attribute
{
//保存表名的字段
private string _tableName;
public TableAttribute()
{
}
public TableAttribute(string tableName)
{
this._tableName = tableName;
}
/// 映射的表名(表的全名:模式名.表名)
/// 
public string TableName
{
set
{
this._tableName = value;
}
get
{
return this._tableName;
}
}
}

列特性： 

    

[AttributeUsageAttribute(AttributeTargets.Property, Inherited = false, AllowMultiple = false)]
public class ColumAttribute : Attribute
{
private string _columName;
private DbType _dbType ;
public ColumAttribute()
{
}
public ColumAttribute(string columName)
: this()
{
this._columName = columName;
}
public ColumAttribute(string columName, DbType dbType)
: this(columName)
{
this._dbType = dbType;
}
//列名
public virtual string ColumName
{
set
{
this._columName = value;
}
get
{
return this._columName;
}
}
//描述一些特殊的数据库类型
public DbType DbType
{
get { return _dbType; }
set { _dbType = value; }
}
}
ORMHelp
public class ORMHelp
{
public void Insert(object table)
{
Type type = table.GetType();
//定义一个字典来存放表中字段和值的对应序列
Dictionary columValue = new Dictionary();
StringBuilder SqlStr=new StringBuilder();
SqlStr.Append("insert into ");
//得到表名子
TableAttribute temp = (TalbeAttribute)type.GetCustomAttributes(typeof(TalbeAttribute), false).First();
SqlStr.Append(temp.TableName);
SqlStr.Append("(");
PropertyInfo[] Propertys=type.GetProperties();
foreach (var item in Propertys)
{
object[] attributes = item.GetCustomAttributes(false);
foreach (var item1 in attributes)
{
//获得相应属性的值
string value= table.GetType().InvokeMember(item.Name, System.Reflection.BindingFlags.GetProperty, null, table, null).ToString();
ColumAttribute colum = item1 as ColumAttribute;
if (colum != null)
{
columValue.Add(colum.ColumName,value);
}
}
}
//拼插入操作字符串
foreach (var item in columValue)
{
SqlStr.Append(item.Key);
SqlStr.Append(",");
}
SqlStr.Remove(SqlStr.Length-1, 1);
SqlStr.Append(") values('");
foreach (var item in columValue)
{
SqlStr.Append(item.Value);
SqlStr.Append("','");
}
SqlStr.Remove(SqlStr.Length - 2, 2);
SqlStr.Append(")");
Console.WriteLine(SqlStr.ToString());
}
}
SqlStr中的内容为insert into User(userID,UserName) values('1','lfm')

前端使用代码：

    前端代码

static void Main(string[] args)
{
ORMHelp o = new ORMHelp();
User u = new User() { UserID=1,UserName="lfm"};
o.Insert(u);
}