詳解C# 反射（Reflection）

阿新 • • 發佈：2020-06-30

C# 反射（Reflection）

反射指程式可以訪問、檢測和修改它本身狀態或行為的一種能力。

程式集包含模組，而模組包含型別，型別又包含成員。反射則提供了封裝程式集、模組和型別的物件。

您可以使用反射動態地建立型別的例項，將型別繫結到現有物件，或從現有物件中獲取型別。然後，可以呼叫型別的方法或訪問其欄位和屬性。

優缺點

優點：

1、反射提高了程式的靈活性和擴充套件性。
2、降低耦合性，提高自適應能力。
3、它允許程式建立和控制任何類的物件，無需提前硬編碼目標類。

缺點：

1、效能問題：使用反射基本上是一種解釋操作，用於欄位和方法接入時要遠慢於直接程式碼。因此反射機制主要應用在對靈活性和拓展性要求很高的系統框架上，普通程式不建議使用。

2、使用反射會模糊程式內部邏輯；程式設計師希望在原始碼中看到程式的邏輯，反射卻繞過了原始碼的技術，因而會帶來維護的問題，反射程式碼比相應的直接程式碼更復雜。

反射（Reflection）的用途

反射（Reflection）有下列用途：

它允許在執行時檢視特性（attribute）資訊。
它允許審查集合中的各種型別，以及例項化這些型別。
它允許延遲繫結的方法和屬性（property）。
它允許在執行時建立新型別，然後使用這些型別執行一些任務。

檢視元資料

我們已經在上面的章節中提到過，使用反射（Reflection）可以檢視特性（attribute）資訊。

System.Reflection 類的 MemberInfo 物件需要被初始化，用於發現與類相關的特性（attribute）。為了做到這點，您可以定義目標類的一個物件，如下：

System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);

下面的程式演示了這點：

using System;

[AttributeUsage(AttributeTargets.All)]
public class HelpAttribute : System.Attribute
{
  public readonly string Url;

  public string Topic // Topic 是一個命名（named）引數
  {
   get
   {
     return topic;
   }
   set
   {

     topic = value;
   }
  }

  public HelpAttribute(string url) // url 是一個定位（positional）引數
  {
   this.Url = url;
  }

  private string topic;
}
[HelpAttribute("Information on the class MyClass")]
class MyClass
{
}

namespace AttributeAppl
{
  class Program
  {
   static void Main(string[] args)
   {
     System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);
     object[] attributes = info.GetCustomAttributes(true);
     for (int i = 0; i < attributes.Length; i++)
     {
      System.Console.WriteLine(attributes[i]);
     }
     Console.ReadKey();

   }
  }
}

當上面的程式碼被編譯和執行時，它會顯示附加到類 MyClass 上的自定義特性：

HelpAttribute

例項

在本例項中，我們將使用在上一章中建立的 DeBugInfo 特性，並使用反射（Reflection）來讀取 Rectangle 類中的元資料。

using System;
using System.Reflection;
namespace BugFixApplication
{
  // 一個自定義特性 BugFix 被賦給類及其成員
  [AttributeUsage(AttributeTargets.Class |
  AttributeTargets.Constructor |
  AttributeTargets.Field |
  AttributeTargets.Method |
  AttributeTargets.Property,AllowMultiple = true)]

  public class DeBugInfo : System.Attribute
  {
   private int bugNo;
   private string developer;
   private string lastReview;
   public string message;

   public DeBugInfo(int bg,string dev,string d)
   {
     this.bugNo = bg;
     this.developer = dev;
     this.lastReview = d;
   }

   public int BugNo
   {
     get
     {
      return bugNo;
     }
   }
   public string Developer
   {
     get
     {
      return developer;
     }
   }
   public string LastReview
   {
     get
     {
      return lastReview;
     }
   }
   public string Message
   {
     get
     {
      return message;
     }
     set
     {
      message = value;
     }
   }
  }
  [DeBugInfo(45,"Zara Ali","12/8/2012",Message = "Return type mismatch")]
  [DeBugInfo(49,"Nuha Ali","10/10/2012",Message = "Unused variable")]
  class Rectangle
  {
   // 成員變數
   protected double length;
   protected double width;
   public Rectangle(double l,double w)
   {
     length = l;
     width = w;
   }
   [DeBugInfo(55,"19/10/2012",Message = "Return type mismatch")]
   public double GetArea()
   {
     return length * width;
   }
   [DeBugInfo(56,"19/10/2012")]
   public void Display()
   {
     Console.WriteLine("Length: {0}",length);
     Console.WriteLine("Width: {0}",width);
     Console.WriteLine("Area: {0}",GetArea());
   }
  }//end class Rectangle 
  
  class ExecuteRectangle
  {
   static void Main(string[] args)
   {
     Rectangle r = new Rectangle(4.5,7.5);
     r.Display();
     Type type = typeof(Rectangle);
     // 遍歷 Rectangle 類的特性
     foreach (Object attributes in type.GetCustomAttributes(false))
     {
      DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)attributes;
      if (null != dbi)
      {
        Console.WriteLine("Bug no: {0}",dbi.BugNo);
        Console.WriteLine("Developer: {0}",dbi.Developer);
        Console.WriteLine("Last Reviewed: {0}",dbi.LastReview);
        Console.WriteLine("Remarks: {0}",dbi.Message);
      }
     }
     
     // 遍歷方法特性
     foreach (MethodInfo m in type.GetMethods())
     {
      foreach (Attribute a in m.GetCustomAttributes(true))
      {
        DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)a;
        if (null != dbi)
        {
         Console.WriteLine("Bug no: {0},for Method: {1}",dbi.BugNo,m.Name);
         Console.WriteLine("Developer: {0}",dbi.Developer);
         Console.WriteLine("Last Reviewed: {0}",dbi.LastReview);
         Console.WriteLine("Remarks: {0}",dbi.Message);
        }
      }
     }
     Console.ReadLine();
   }
  }
}

當上面的程式碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Length: 4.5
Width: 7.5
Area: 33.75
Bug No: 49
Developer: Nuha Ali
Last Reviewed: 10/10/2012
Remarks: Unused variable
Bug No: 45
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 12/8/2012
Remarks: Return type mismatch
Bug No: 55,for Method: GetArea
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 19/10/2012
Remarks: Return type mismatch
Bug No: 56,for Method: Display
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 19/10/2012
Remarks: