.NET之反射(1)

浏览数：27 / 时间：2015年06月09日

.NET之反射

第一版

内容摘要

前言

关于反射的内容,向来是隐藏在C#高级编程类别中的大部头书籍中，C#入门啊C#精通啊基本少有提及，若是提到也是模棱两可，叫你难以捉摸。本文本着实用的目的，以《C#与.NET4高级程序设计(第5版)》第四部分，第15章为依据，部分讲述了.NET中反射的用法来分析下反射的实现及简单应用，不涉及原理性能问题的讨论。

在开始反射之前，以下内容需要提前了解，可阅读书中第14章内容：

命名空间
程序集
元数据

第十五章内容略图

反射

反射(Reflection)是一个运行库类型发现的过程。使用反射服务，可以通过编程使用一个友好的对象模型得到元数据信息.

反射提供了描述程序集、模块和类型的对象（Type 类型）。可以使用反射动态创建类型的实例，将类型绑定到现有对象，或从现有对象获取类型并调用其方法或访问其字段和属性。如果代码中使用了特性，可以利用反射来访问它们。
反射（C# 和 Visual Basic）MSDN

用 .NET Framework 编程时利用反射，可以使用 System.Reflection 命名空间。此命名空间提供封装了很多运行时概念的类，例如程序集、模块、类型、方法、构造函数、字段和属性。

System.Reflection 类

语言组件	相应的 .NET 类
程序集	System.Reflection.Assembly
模块	System.Reflection.Module
抽象成员	System.Reflection.MemberInfo（以下所有的基类）
类型	System.Type
属性	System.Reflection.PropertyInfo
字段	System.Reflection.FieldInfo
事件	System.Reflection.EventInfo
抽象方法	System.Reflection.MethodBase（以下所有的基类）
方法	System.Reflection.MethodInfo
构造函数	System.Reflection.ConstructorInfo

反射层次结构

加载程序集(Assembly)
检索元数据(Type、PropertyInfo、FieldInfo、EventInfo、MethodInfo……)
动态创建对象/晚期绑定(System.Activator)
动态调用方法(Invoke)

查看元数据

元数据查看用到 System.Type类以及 System.Object.GetType()、 Type.GetType()和typeof()方法

System.Object.GetType()返回了一个表示当前数据对象的Type类的实例，由示例可以看出，GetType()需要被一个实例调用，所以，静态类等无法实例化的对象是无法使用 GetType()的

1 //只能获取到可以实例化的类
2 //静态类无法实例化，所以无法使用此方法获取
3 DateTime dt = new DateTime();
4 Type type = dt.GetType();

使用Type.GetType()根据类型的完全限定名同样可以获得元数据信息，采用这种方法， 我们不需要从提供该类型的编译时信息，只需要一个类型字符串名称。

//使用类型全名称字符串类获取
Type t = Type.GetType("System.Int32");

//用来获取静态类元数据
var type = Type.GetType("ConsoleApplication1.StaticClass");

使用typeof()操作符，我们不需要先建立一个实例来提取类型信息，但是，仍然需要知道类型的编译时信息，因为typeof()需要的是类型的强类型名称，而不是文本表示。

//使用强类型名称来获取元数据信息
var type = typeof(DateTime);

//StaticClass 为自定义的静态类
type = typeof(StaticClass);

使用上述任一方法都可以获取一个Type类实例，接着可以通过Type类提供的一系列方法类获取到相应的元数据信息，如字段、属性、方法等

Type类

下面列举GetMethods()获取Int类下所有方法的示例，其他内容大致相同，不再罗列

            Type t = Type.GetType("System.Int32");
            foreach (var method in t.GetMethods())
            {
                Console.WriteLine("->" + method.Name);
            }

输出

技术分享

此外，Type类提供了一些其他信息如:

IsAbstract:是否抽象
IsPublic:是否公共类
BaseType:基类信息
……

关于Type类更多请戳:MSDN Type 类

加载程序集

有些场景我们需要在程序运行时以编程的方式载入程序集，即使在引用清单中引用此程序集，这种按需加载外部程序集的操作被称为动态加载

System.Reflection定义了一个名为Assembly的类使用这个类我们可以动态加载程序集，并找到关于程序集自身的属性。使用Assembly类型，我们还可以动态加载私有或共享程序集，而且能够加载任意位置的程序集。使用Assembly类提供的方法Lode()和LoadFrom()来完成上述操作.

Load和LoadFrom有众多的重载，所以，可以根据不同的场景使用不同的方法，都返回一个Assembly对象。

 public static Assembly Load(AssemblyName assemblyRef);
 public static Assembly Load(byte[] rawAssembly);
 public static Assembly Load(string assemblyString);
 public static Assembly Load(AssemblyName assemblyRef, Evidence assemblySecurity);
 public static Assembly Load(byte[] rawAssembly, byte[] rawSymbolStore);
 public static Assembly Load(string assemblyString, Evidence assemblySecurity);
 public static Assembly Load(byte[] rawAssembly, byte[] rawSymbolStore, Evidence securityEvidence);
 public static Assembly Load(byte[] rawAssembly, byte[] rawSymbolStore, SecurityContextSource securityContextSource);
 public static Assembly LoadFile(string path);
 public static Assembly LoadFile(string path, Evidence securityEvidence);
 public static Assembly LoadFrom(string assemblyFile);
 public static Assembly LoadFrom(string assemblyFile, Evidence securityEvidence);
 public static Assembly LoadFrom(string assemblyFile, byte[] hashValue, AssemblyHashAlgorithm hashAlgorithm);
 public static Assembly LoadFrom(string assemblyFile, Evidence securityEvidence, byte[] hashValue, AssemblyHashAlgorithm hashAlgorithm);

Assembly.Load方法仅仅传入一个需要加载到内存的程序集的友好名称，因此，需要把希望反射的文件复制到当前文件Bin(bin\debug)目录下。 Assembly.LoadFrom方法根据文件的绝对路径来加载指定的文件。还可以指定一个网络路径，如果指定网络路径，则先下载该程序集，然后在加载。

    //这种方式需要把文件copy到同目录下bin/debug（Bin）下面
    Assembly asm = Assembly.Load("Microsoft.ApplicationBlocks.Data");
    Console.WriteLine(asm.FullName);
    Type[] types = asm.GetTypes();
    foreach (var item in types)
    {
        Console.WriteLine("Type:{0}", item);
    }

  //DLL文件绝对路径 var assemblyFullPath = @"D:\Lab\Microsoft.ApplicationBlocks.Data.dll"; Assembly asm2 = Assembly.LoadFrom(assemblyFullPath); Console.WriteLine(asm2.FullName); foreach (var item in asm.GetTypes()) { Console.WriteLine("Type:{0}", item.Name); }

晚期绑定

我们已经知道怎么获取加载一个程序集，获取程序集的元数据，那么，我们如何在运行时调用一个未添加在程序引用清单里的类型方法呢？答案是晚期绑定

晚期绑定（late binding）是一种创建一个给定类型的实例并在运行时调用其成员，而不需要在编译时知道它存在的一种技术。当建立一个晚期绑定到外部程序集类型的应用程序时，因为没有设置该程序集的引用，因此，调用程序清单没有列出这个程序集。

System.Activator类(定义在mscorlib.dll)是晚期绑定的关键所在。我们只需关注Activator.CreateInstance() 方法，它用来建立一个晚期绑定类型的实例。同样CreateInstance()方法也是有多次重载，可以根据场景决定使用哪种方式。

        static void LateBinding()
        {
            var assemblyFullPath = @"D:\Lab\T.Entities.dll";
            try
            {
                var asm = Assembly.LoadFrom(assemblyFullPath);
                var types = asm.GetTypes();
                var type = asm.GetType("T.Entities.Customers");
                object obj = Activator.CreateInstance(type);
                Console.WriteLine("Create a {0} using Late Binding", obj);
            }
            catch (Exception)
            {
                throw;
            }
        }

方法调用

我们已经加载一个没有添加引用的程序集，并且通过晚期绑定创建了其中某个成员一个实例, 接下来要做的就是要此实例为我们所用，但是，先思考一下，我们在上一个实例中，获取到的是一个object对象，没有引用就没有办法转换成对应的对象，那我们就无法调用其方法！

解决这个问题我们还是要使用到反射，获取位置对象实例的元数据信息，比如MethodInfo,通过 MethodInfo.Invoke来实现方法的调用.

    static void InvokeNoParameterMethod()
    {
        var assemblyFullPath = @"D:\Lab\T.Entities.dll";
        

        try
        {
            var asm = Assembly.LoadFrom(assemblyFullPath);
            var type = asm.GetType("T.Entities.ModelHelper");
            object obj = Activator.CreateInstance(type);
            Console.WriteLine("Create a {0} using Late Binding", obj);
            //"GetName"为ModelHelper类中的一个方法，返回一个姓名的字符串
            MethodInfo mi = type.GetMethod("GetName");      
            mi.Invoke(obj, null);
            string returnStr = mi.Invoke(obj, null) as string;
            Console.WriteLine(returnStr);
        }
        catch (MissingMethodException ex)
        {

            throw;
        }
    }