C#反射与特性(五)：类型成员操作
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前面三篇中，介绍了反射的基本内容和信息对象，反射主要作用于构造函数、属性、字段、方法、事件等类型成员对象；第四篇介绍了类型的实例化和事件操作。
本篇介绍类型的成员操作和实践练习。
由于内容较多，多动手实践一下。
那么，如何通过 Type 获取相应的成员呢？
以上方法具有获取单个成员或多个成员的版本。
所有的 *Info 实例都会在第一次使用时，由反射 API 缓存起来，这种缓存有助于优化 API 的性能。
1，MemberInfo
MemberInfo 可以获取有关成员属性的信息，并提供对成员元数据的访问权限。
MemberInfo 类是用于获取有关类的所有成员（构造函数、事件、字段、方法和属性）的信息的类的抽象基类。
由图片1可以看到，MemberInfo 是所有反射类型的基类，此类为所有成员提供了基本功能。
使用 GetMember() 或 GetMembers() 可以获取类型的一个或多个成员。
GetMembers()该方法会返回当前类型（及其基类）的所有公有成员。
GetMember 方法可以通过名称检索特定的成员。由于成员（方法、属性等）可能会被重载，因此该方法会返回一个数组。
例如
MemberInfo[] members = type.GetMember("test");
1.1 练习-获取类型的成员以及输出信息
创建一个类型
public class MyClass
{
private static string A { get; set; }
public string B;
public string C { get; set; }
[Required]
public int Id { get; set; }
[Phone]
public string Phone { get; set; }
[EmailAddress]
public string Email { get; set; }
static MyClass()
{
A = "666";
}
public MyClass()
{
B = "666";
}
public MyClass(string message)
{
C = message;
}
public string Add(string a, string b)
{
return a + b;
}
}
打印
Type type = typeof(MyClass);
MemberInfo[] members = type.GetMembers();
foreach (var item in members)
{
Console.WriteLine(item.Name + " | " + item.MemberType);
}
输出
get_C | Method
set_C | Method
get_Id | Method
set_Id | Method
get_Phone | Method
set_Phone | Method
get_Email | Method
set_Email | Method
Add | Method
GetType | Method
ToString | Method
Equals | Method
GetHashCode | Method
.ctor | Constructor
.ctor | Constructor
C | Property
Id | Property
Phone | Property
Email | Property
B | Field
1.2 MemberType 枚举
MemberInfo 中有个 MemberType 枚举的属性 名为 MemberType 。
MemberType 枚举的定义如下
| 名称 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| All | 191 | 指定所有成员类型 |
| Constructor | 1 | 指定该成员是构造函数 |
| Custom | 64 | 指定该成员是自定义成员类型 |
| Event | 2 | 指定该成员是事件 |
| Field | 4 | 指定该成员是字段 |
| Method | 8 | 指定该成员是方法 |
| NestedType | 128 | 指定该成员是嵌套类型 |
| Property | 16 | 指定该成员是属性 |
| TypeInfo | 32 | 指定该成员是类型 |
其中 MemverType.All 的定义如下 All = NestedType | TypeInfo | Property | Method | Field | Event | Constructor。
1.3 MemberInfo 获取成员方法并且调用
下面的例子是通过 GetMembers 获取到 方法成员，并且传递参数调用。
这里只是示例一下，关于方法的实例化和调用，在本文的第三节。
MemberInfo[] members = type.GetMembers();
foreach (var item in members)
{
// 如果成员属于方法
if (item.MemberType == MemberTypes.Method)
{
// 输出此方法的参数列表：参数类型+参数名称
foreach (ParameterInfo pi in ((MethodInfo)item).GetParameters())
{
Console.WriteLine("Parameter: Type={0}, Name={1}", pi.ParameterType, pi.Name);
}
// 如果是方法有两个参数，则调用
if (((MethodInfo)item).GetParameters().Length == 2)
{
// 调用一个方法以及传递参数
MethodInfo method = (MethodInfo)item;
Console.WriteLine("调用一个方法，输出结果：");
Console.WriteLine(method.Invoke(example, new object[] { "1", "2" }));
}
}
}
1.4 获取继承中方法的信息(DeclaringType 和 ReflectedType)
MemberInfo 中，有三种获取类型的属性：
- MemberType 获取成员何种函数(例如字段、属性、方法等)；
- DeclaringType 该属性返回该成员的定义类型；
- ReflectedType 返回调用 GetMembers 的具体类型；
因为一个方法可以继承，也可以重写，那么很多时候判断和调用，就需要了解相关信息；
DeclaringType ：一个类型中使用了父类或者自己的方法，那么返回此方法的出处；
ReflectedType ：从哪个类型中获取，就返回哪个类型；即从个 Type 里获得成员实例，就返回这个 Type 的名称；
新建一个两个类型
/// <summary>
/// 父类
/// </summary>
public class MyClassFather
{
/// <summary>
/// 重写 ToString()
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override string ToString()
{
return base.ToString();
}
}
/// <summary>
/// 子类
/// </summary>
public class MyClassSon : MyClassFather
{
}
控制台 Program.Main 中，编写
Type typeFather = typeof(MyClassFather);
Type typeSon = typeof(MyClassSon);
Type typeObj = typeof(object);
Type typeProgram = typeof(Program);
// 为了省步骤，就不用 MemberInfo 了
MethodInfo methodObj = typeObj.GetMethod("ToString");
MethodInfo methodFather = typeFather.GetMethod("ToString");
MethodInfo methodSon = typeSon.GetMethod("ToString");
MethodInfo methodProgram = typeProgram.GetMethod("ToString");
打印 DeclaringType
Console.WriteLine(methodObj.DeclaringType);
Console.WriteLine(methodFather.DeclaringType);
Console.WriteLine(methodSon.DeclaringType);
Console.WriteLine(methodProgram.DeclaringType);
输出
System.Object
Mytest.MyClassFather
Mytest.MyClassFather
System.Object
解析：
MyClassFather 对 ToString 方法进行了重写，所以 DeclaringType 获取到的类型就是 MyClassFather ;
MyClassSon 继承了 MyClassFather，直接使用父类的 ToString() 方法，所以返回的是 MyClassFather ；
Program 没有对 ToString() 进行重写，所以返回的是 Object；
2，从 IL 看反射
笔者的 IL 知识非常薄弱，只能列出一些简单的内容。
在最前面的练习中，我们发现
public string C { get; set; }
输出了
get_C | Method
set_C | Method
C | Property
生成的 IL 是这样的
.property instance string C()
{
.get instance string Mytest.MyClass::get_C()
.set instance void Mytest.MyClass::set_C(string)
}
属性、索引器、事件生成的 IL 总结：
上面三种类型，生成 IL 时，都会有相应的 方法生成，通过 GetMethods() 或者 GetMembers() 可以获取到。
2.1 获取属性的构造
定义一个类型
public class MyClass
{
private string Test;
public string A
{
get { return Test; }
}
public string B
{
set { Test = value; }
}
public string C { get; set; }
}
从前面的实例中，有不少是获取属性列表的示例，但是无法从中识别出里面的构造，例如上面的 MyClass 类型。
PropertyInfo 中有个 GetAccessors() 方法，可以获取相应的信息。
| 方法 | 使用说明 |
|---|---|
| GetAccessors() | 返回一个数组，其元素反射了由当前实例反射的属性的公共 get 和 set 访问器。 |
| GetAccessors(Boolean) | 返回一个数组，其元素反射了当前实例反射的属性的公共及非公共（如果指定）get 和 set 取值函数。 |
使用示例
Type type = typeof(MyClass);
PropertyInfo[] list = type.GetProperties();
foreach (var item in list)
{
var c = item.GetAccessors();
foreach (var node in c)
{
Console.WriteLine(node);
}
Console.WriteLine("************");
}
输出
System.String get_A()
************
Void set_B(System.String)
************
System.String get_C()
Void set_C(System.String)
************
如果将上面的属性 C 改成
public string C { get; private set; }
那么只能输出
System.String get_A()
************
Void set_B(System.String)
************
System.String get_C()
************
如果想获取私有构造器，可以使用.GetAccessors(true)。
2.2 属性的方法
从反射和 IL 我们得知，一个属性会自动生成两个方法。
那么我们通过 PropertyInfo 可以获取到这些方法。
| 方法 | 使用说明 |
|---|---|
| GetSetMethod | 获取 set 方法，返回 MethodInfo |
| GetGetMethod | 获取 get 方法，返回 MethodInfo |
| GetAccessors | 获取上面两个方法的集合，返回 MethodInfo[] |
创建一个属性
public string C { get; set; }
Type type = typeof(MyClass);
PropertyInfo property = type.GetProperty("C");
// 指定获取 get 或 set
MethodInfo set = property.GetSetMethod();
MethodInfo get = property.GetGetMethod();
MethodInfo[] all = property.GetAccessors();
3，方法操作
我们要记得，反射，是对元数据的利用；只有实例才能被执行调用。
在这里，说一下 nameof 关键字，nameof 没有任何作用，他不会对程序产生任何影响。
nameof(T) 可以输出 T，例如 namaof(Program) 输出 Program。
那么什么情况下使用到他呢？
我们在写代码时，会使用到例如 Visual Studio 等 IDE，如果使用 nameof，里面的类型是强类型的，可以查找引用、跳转、获取注释等。如果需要重构，也可以快速重命名所有引用。
如果直接使用字符串的话，容易拼错命名、一旦修改一个命名，需要手动找到所有字符串进行修改。
调用一个实例方法有如下步骤：
| 步骤 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| 获取 Type | Type | 通过程序集等各种方式获取 Type 类型 |
| 获取实例 | object | 通过 Activator.CreateInstance(type); 创建实例 |
| 获取方法 | MethodInfo或 MemberInfo | 通过 Type 获取对应的方法 |
| 设置参数列表 | object[] parameters | 调用方法时传递的参数 |
| 执行方法 | .Invoke() 方法 | 执行 MethodInfo.Invoke() |
| 获取返回结果 | object | 执行方法获取到返回结果 |
3.1 各种方式调用方法
首先我们定义一个类型
public class MyClass
{
/// <summary>
/// 无参数，五返回值
/// </summary>
public void A()
{
Console.WriteLine("A被执行");
}
/// <summary>
/// 有参数，有返回值
/// </summary>
/// <param name="a"></param>
/// <returns></returns>
public string B(string left)
{
Console.WriteLine("执行 B(string left)");
return left + "666";
}
public string C(string left,int right)
{
Console.WriteLine("执行 C(string left,int right)");
return left + right;
}
public string C(string left, string right)
{
Console.WriteLine("执行 C(string left, string right)");
return left + right;
}
}
在 Program 编写代码获取到类型的 Type 以及创建实例。
Type type = typeof(MyClass);
object example = Activator.CreateInstance(type);
3.1.1 调用方法
我们来调用方法 A()
// 获取 A
MethodInfo methodA = type.GetMethod(nameof(MyClass.A));
// 传递实例，并且执行实例的 A 方法
methodA.Invoke(example, new Object[] { });
方法 B 有一个参数，我们调用时添加参数进去
object result;
// 获取 B
MethodInfo methodB = type.GetMethod(nameof(MyClass.B));
// 传递参数
// 执行获取返回结果
result = methodB.Invoke(example, new[] {"测试"});
3.1.2 获取参数列表
前面 1.1 中，示例有关于获取方法参数的代码。这里不再赘述
3.1.3 获取重载方法
在 《C# 反射与特性》系列的第四篇，我们介绍了构造函数 ConstructorInfo 的调用和重载，MethodInfo 实际上也是差不多的。
上面我们使用了 type.GetMethod("方法名称") 的方法获取了 MethodInfo ，对于 MyClass.C，有两个重载，那么我们可以这样指定要使用的重载方法
// 获取 C
// 执行获取返回结果
MethodInfo methodC = type.GetMethod(nameof(MyClass.C), new Type[] {typeof(string), typeof(string)});
result = methodC.Invoke(example, new string[] {"测试", "测试"});
// result = methodC.Invoke(example, new Object[] {"测试", "测试"});
至此，对于类型、构造函数、委托、方法的实例化与操作，已经讲了一次。
下面将说一下属性和字段如何设置值和获取值。
