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C#反射机制介绍

2013-11-01 09:42 531 查看
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。

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。

反射的层次模型:



(注:层次间都是一对多的关系)

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

反射机制对应设计模式中的策略模式。

两个现实中的例子:
1、B超:大家体检的时候大概都做过B超吧,B超可以透过肚皮探测到你内脏的生理情况。这是如何做到的呢?B超是B型超声波,它可以透过肚皮通过向你体内发射B型超声波,当超声波遇到内脏壁的时候就会产生一定的“回音”反射,然后把“回音”进行处理就可以显示出内脏的情况了(我不是医生也不是声学专家,不知说得是否准确^_^)。
2、地球内部结构:地球的内部结构大体可以分为三层:地壳、地幔和地核。地壳是固体,地核是液体,地幔则是半液半固的结构(中学地理的内容,大家还记得吧?)。如何在地球表面不用深入地球内部就知道其内部的构造呢?对,向地球发射“地震波”,“地震波”分两种一种是“横波”,另一种是“纵波”。“横波”只能穿透固体,而“纵波”既可穿透固体又可以穿透液体。通过在地面对纵波和横波的反回情况,我们就可以大体断定地球内部的构造了。

大家注意到这两个例子的共同特点,就是从一个对象的外部去了解对象内部的构造,而且都是利用了波的反射功能。在.NET中的反射也可以实现从对象的外部来了解对象(或程序集)内部结构的功能,哪怕你不知道这个对象(或程序集)是个什么东西,另外.NET中的反射还可以运态创建出对象并执行它其中的方法。

反射是.NET中的重要机制,通过反射,可以在运行时获得程序或程序集中每一个类型(包括类、结构、委托、接口和枚举等)的成员和成员的信息。有了反射,即可对每一个类型了如指掌。另外我还可以直接创建对象,即使这个对象的类型在编译时还不知道。

反射的用途:
(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。
(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。
(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。

反射用到的命名空间:
System.Reflection
System.Type
System.Reflection.Assembly

反射用到的主要类:
System.Type 类--通过这个类可以访问任何给定数据类型的信息。
System.Reflection.Assembly类--它可以用于访问给定程序集的信息,或者把这个程序集加载到程序中。

System.Type类:
System.Type 类对于反射起着核心的作用。但它是一个抽象的基类,Type有与每种数据类型对应的派生类,我们使用这个派生类的对象的方法、字段、属性来查找有关该类型的所有信息。
获取给定类型的Type引用有3种常用方式:
●使用 C# typeof 运算符。
Type t = typeof(string);
●使用对象GetType()方法。
string s = "grayworm";
Type t = s.GetType();
●还可以调用Type类的静态方法GetType()。
Type t = Type.GetType("System.String");

上面这三类代码都是获取string类型的Type,在取出string类型的Type引用t后,我们就可以通过t来探测string类型的结构了。
string n = "grayworm";
Type t = n.GetType();
foreach (MemberInfo mi in t.GetMembers())
{
Console.WriteLine("{0}\t{1}",mi.MemberType,mi.Name);
}

Type类的属性:
Name 数据类型名
FullName 数据类型的完全限定名(包括命名空间名)
Namespace 定义数据类型的命名空间名
IsAbstract 指示该类型是否是抽象类型
IsArray   指示该类型是否是数组
IsClass   指示该类型是否是类
IsEnum   指示该类型是否是枚举
IsInterface    指示该类型是否是接口
IsPublic 指示该类型是否是公有的
IsSealed 指示该类型是否是密封类
IsValueType 指示该类型是否是值类型
Type类的方法:
GetConstructor(), GetConstructors():返回ConstructorInfo类型,用于取得该类的构造函数的信息
GetEvent(), GetEvents():返回EventInfo类型,用于取得该类的事件的信息
GetField(), GetFields():返回FieldInfo类型,用于取得该类的字段(成员变量)的信息
GetInterface(), GetInterfaces():返回InterfaceInfo类型,用于取得该类实现的接口的信息
GetMember(), GetMembers():返回MemberInfo类型,用于取得该类的所有成员的信息
GetMethod(), GetMethods():返回MethodInfo类型,用于取得该类的方法的信息
GetProperty(), GetProperties():返回PropertyInfo类型,用于取得该类的属性的信息
可以调用这些成员,其方式是调用Type的InvokeMember()方法,或者调用MethodInfo, PropertyInfo和其他类的Invoke()方法。

查看类中的构造方法:
NewClassw nc = new NewClassw();
Type t = nc.GetType();
ConstructorInfo[] ci = t.GetConstructors();    //获取类的所有构造函数
foreach (ConstructorInfo c in ci) //遍历每一个构造函数
{
ParameterInfo[] ps = c.GetParameters();    //取出每个构造函数的所有参数
foreach (ParameterInfo pi in ps)   //遍历并打印所该构造函数的所有参数
{
Console.Write(pi.ParameterType.ToString()+" "+pi.Name+",");
}
Console.WriteLine();
}

用构造函数动态生成对象:
Type t = typeof(NewClassw);
Type[] pt = new Type[2];
pt[0] = typeof(string);
pt[1] = typeof(string);
//根据参数类型获取构造函数
ConstructorInfo ci = t.GetConstructor(pt);
//构造Object数组,作为构造函数的输入参数
object[] obj = new object[2]{"grayworm","hi.baidu.com/grayworm"};
//调用构造函数生成对象
object o = ci.Invoke(obj);
//调用生成的对象的方法测试是否对象生成成功
//((NewClassw)o).show();

用Activator生成对象:
Type t = typeof(NewClassw);
//构造函数的参数
object[] obj = new object[2] { "grayworm", "hi.baidu.com/grayworm" };
//用Activator的CreateInstance静态方法,生成新对象
object o = Activator.CreateInstance(t,"grayworm","hi.baidu.com/grayworm");
//((NewClassw)o).show();

查看类中的属性:
NewClassw nc = new NewClassw();
Type t = nc.GetType();
PropertyInfo[] pis = t.GetProperties();
foreach(PropertyInfo pi in pis)
{
Console.WriteLine(pi.Name);
}

查看类中的public方法:
NewClassw nc = new NewClassw();
Type t = nc.GetType();
MethodInfo[] mis = t.GetMethods();
foreach (MethodInfo mi in mis)
{
Console.WriteLine(mi.ReturnType+" "+mi.Name);
}

查看类中的public字段
NewClassw nc = new NewClassw();
Type t = nc.GetType();
FieldInfo[] fis = t.GetFields();
foreach (FieldInfo fi in fis)
{
Console.WriteLine(fi.Name);
} (http://hi.baidu.com/grayworm)

用反射生成对象,并调用属性、方法和字段进行操作
NewClassw nc = new NewClassw();
Type t = nc.GetType();
object obj = Activator.CreateInstance(t);
//取得ID字段
FieldInfo fi = t.GetField("ID");
//给ID字段赋值
fi.SetValue(obj, "k001");
//取得MyName属性
PropertyInfo pi1 = t.GetProperty("MyName");
//给MyName属性赋值
pi1.SetValue(obj, "grayworm", null);
PropertyInfo pi2 = t.GetProperty("MyInfo");
pi2.SetValue(obj, "hi.baidu.com/grayworm", null);
//取得show方法
MethodInfo mi = t.GetMethod("show");
//调用show方法
mi.Invoke(obj, null);

System.Reflection.Assembly类
Assembly类可以获得程序集的信息,也可以动态的加载程序集,以及在程序集中查找类型信息,并创建该类型的实例。
使用Assembly类可以降低程序集之间的耦合,有利于软件结构的合理化。

通过程序集名称返回Assembly对象
Assembly ass = Assembly.Load("ClassLibrary831");
通过DLL文件名称返回Assembly对象
Assembly ass = Assembly.LoadFrom("ClassLibrary831.dll");
通过Assembly获取程序集中类
Type t = ass.GetType("ClassLibrary831.NewClass");   //参数必须是类的全名
通过Assembly获取程序集中所有的类
Type[] t = ass.GetTypes();

//通过程序集的名称反射
Assembly ass = Assembly.Load("ClassLibrary831");
Type t = ass.GetType("ClassLibrary831.NewClass");
object o = Activator.CreateInstance(t, "grayworm", "http://hi.baidu.com/grayworm");
MethodInfo mi = t.GetMethod("show");
mi.Invoke(o, null);

//通过DLL文件全名反射其中的所有类型
Assembly assembly = Assembly.LoadFrom("xxx.dll的路径");
Type[] aa = a.GetTypes();

foreach(Type t in aa)
{
if(t.FullName == "a.b.c")
{
object o = Activator.CreateInstance(t);
}
}

另附上一份代码。。。(转载):

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Data;
using System.Collections;
using System.Reflection;

namespace KycBaseModule
{
public class KycFunction
{
public KycFunction() { }
/// <summary>
/// 实现对IList到DataSet的转换
/// </summary>
/// <param name="ResList">待转换的IList</param>
/// <returns>转换后的DataSet</returns>
public static DataSet ListToDataSet(IList ResList)
{
DataSet RDS=new DataSet();
DataTable TempDT = new DataTable();

//此处遍历IList的结构并建立同样的DataTable
System.Reflection.PropertyInfo[] p = ResList[0].GetType().GetProperties();
foreach (System.Reflection.PropertyInfo pi in p)
{
TempDT.Columns.Add(pi.Name,System.Type.GetType(pi.PropertyType.ToString()));
}

for (int i = 0; i < ResList.Count; i++)
{
IList TempList = new ArrayList();
//将IList中的一条记录写入ArrayList
foreach (System.Reflection.PropertyInfo pi in p)
{
object oo = pi.GetValue(ResList[i], null);
TempList.Add(oo);
}

object[] itm=new object[p.Length];
//遍历ArrayList向object[]里放数据
for (int j = 0; j < TempList.Count; j++)
{
itm.SetValue(TempList[j], j);
}
//将object[]的内容放入DataTable
TempDT.LoadDataRow(itm, true);
}
//将DateTable放入DataSet
RDS.Tables.Add(TempDT);
//返回DataSet
return RDS;
}
}
}
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