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關於C#基礎知識回顧--反射

編輯:更多關於編程
    其實說白了,反射就是能知道我們未知類型的類型信息這麼一個東西.沒什麼神秘可講!反射的核心是System.Type。System.Type包含了很多屬性和方法,使用這些屬性和方法可以在運行時得到類型信息  

    反射(reflection)是一種允許用戶獲得類型信息的C#特性。術語“反射”源自於它的工作方式:
    Type對象映射它所代表的底層對象。對Type對象進行查詢可以獲得(反射)與類型相關的信息。反射是一種
    功能強大的機制,它允許學習和使用只在運行時才能知道的類型功能。

    這些是官方定義,其實說白了,反射就是能知道我們未知類型的類型信息這麼一個東西.沒什麼神秘可講!
    反射的核心是System.Type。System.Type包含了很多屬性和方法,使用這些屬性和方法可以在運行時得到類型信息。
    一旦得到類型信息,就可以調用其構造函數、方法和屬性。因此,反射允許使用編譯時不可用的代
    碼。因為反射涉及內容太多,我們主要學習常用的反射技術。

    一、獲取方法的相關信息
    一旦有了Type對象,就可以使用GetMethods()方法來獲取此類型支持的方法的列表。它的一種形式為:
    MethodInfo[] GetMethods()
    MethodInfo對象描述了主調類型所支持的方法,因此可以通過它的Name屬性獲得方法的名稱。同時它還有兩個重
    要的方法,ReturnType和GetParameters()。

    只讀屬性ReturnType為一個Type類型的對象,它為用戶提供方法的返回類型信息。
    GetParameters()返回一個方法的參數列表,它的基本形式為:
    ParameterInfo[] GetParameters();
    參數信息保存在ParameterInfo對象中。ParameterInfo類定義了大量描述參數信息的屬性和方法。
    其中常用屬性是Name和ParameterType,這兩個屬性我就不介紹了,從字面上應該可以理解了。
    好了,不說了,講了這麼多概念想必大家都不耐煩了。下面我們先看代碼示例,估計你看了以後,再結合上面的
    概念講解,你一定會說:哦,原來如此!!!

    復制代碼 代碼如下:
    class MyClass
        {
            int x;
            int y;
            public MyClass(int i, int j)
            {
                x = i;
                y = j;
            }
            public int Sum()
            {
                return x + y;
            }
            public bool IsBetween(int i)
            {
                if (x < i && i < y)
                    return true;
                else
                    return false;
            }
            public void Set(int a, int b)
            {
                x = a;
                y = b;
            }
            public void Set(double a, double b)
            {
                x = (int)a;
                y = (int)b;
            }
            public void Show()
            {
                Console.WriteLine("x:{0},y:{1}", x, y);
            }
        }


    運行結果:



    請注意,除了MyClass定義的方法外,object定義的方法也會被顯示。這是因為C#所有的類都繼承於object。
    另外,類型名稱(如Int32)采用的是.net結構的名稱。

    二、GetMethods()的另外一種形式
    這種形式中可以指定各種標記,以此篩選出想要獲取的方法,它的基本形式:
    MethodInfo[] GetMethods(BindingFlags flags)
    這種形式只獲得與所指定的條件相匹配的方法,BindingFlages 是一個枚舉,相關知識請參考:
    msdn上BindingFlags 枚舉

    可以使用OR運算符把兩個或者更多的標記連接在一起。實際上,括號中至少應包含Instance(或Static)
    與Public(或NotPublic)標記,否則將不會獲得任何方法。

    GetMethods()方法的BindingFlages形式的一個主要用途在於,它可以只獲得某個類自身定義的方法而不
    獲得它從基類繼承的方法,這對於object尤其有用。
    例如用下列形式來替換前面程序中的GetMethods()語句:

    復制代碼 代碼如下:
    MethodInfo[] mi = t.GetMethods(BindingFlags.DeclaredOnly |
    BindingFlags.Instance |
    BindingFlags.Public);


    進行上述更改後,程序的輸出結果為:



    可以看出,這裡只顯示了MyClass顯示定義的方法。

    使用反射調用方法:
    一旦知道一個類型所支持的方法,就可以對方法進行調用。調用時,需使用包含在
    MethodInfo中的Invoke()方法。調用形式:
    object Invoke(object ob, object[] args)
     
    這裡ob是一個對象引用,將調用它所指向的對象上的方法。對於靜態方法,ob必須為null。

    所有需要傳遞給方法的參數都必須在args數組中指定。如果方法不需要參數,則args必須為null。

    另外,數組args的元素數量參數必須等於參數的數量。Invoke()方法返回被調用方法的返回值。

    要調用某個方法,只需在一個MethodInfo實例上調用Invoke(),該實例通過調用
    GetMethods()

    方法獲得。請看事例:

    復制代碼 代碼如下:
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Reflection;
    namespace Reflection
    {
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
               // Demo1();
                InvokeMethDemo();
                Console.ReadKey();
            }

            static void InvokeMethDemo()
            {
                //獲得MyClass的類型隊形
                Type t = typeof(MyClass);
                MyClass reflectOb = new MyClass(10, 20);
                Console.WriteLine("類名:{0}", t.Name);
                Console.WriteLine("本類所提供的方法有:");
                MethodInfo[] mi = t.GetMethods();
                int val;
                foreach (MethodInfo m in mi)
                {
                    Console.WriteLine();

                    //顯示參數
                    ParameterInfo[] pi = m.GetParameters();
                    if (m.Name == "Set" && pi[0].ParameterType == typeof(int))
                    {
                        Console.Write("Set(int,int)  ");
                        object[] args = new object[2];
                        args[0] = 9;
                        args[1] = 18;
                        m.Invoke(reflectOb, args);
                    }
                    else if (m.Name == "Set" && pi[0].ParameterType == typeof(double))
                    {
                        Console.Write("Set(double,double)  ");
                        object[] args = new object[2];
                        args[0] = 2.34;
                        args[1] = 13.56;
                        m.Invoke(reflectOb, args);
                    }
                    else if (m.Name.CompareTo("Sum") == 0) {
                        Console.Write("Sum() ");
                        val = (int)m.Invoke(reflectOb, null);
                        Console.WriteLine("Sum is {0}",val);
                    }
                    else if(m.Name.CompareTo("IsBetween")==0)
                    {
                        object[] args = new object[1];
                        args[0] = 17;
                        if ((bool)m.Invoke(reflectOb, args))
                        {
                            Console.WriteLine("{0}在x和y之間",args[0]);
                        }
                    }
                    Console.WriteLine();
                }
            }
        }
    }
    class MyClass
    {
        int x;
        int y;
        public MyClass(int i, int j)
        {
            x = i;
            y = j;
        }
        public int Sum()
        {
            return x + y;
        }
        public bool IsBetween(int i)
        {
            if (x < i && i < y)
                return true;
            else
                return false;
        }
        public void Set(int a, int b)
        {
            x = a;
            y = b;
            Show();
        }
        public void Set(double a, double b)
        {
            x = (int)a;
            y = (int)b;
            Show();
        }
        public void Show()
        {
            Console.WriteLine("x:{0},y:{1}", x, y);
        }
    }


    運行結果如下:

    在前面例子中,由於MyClass類型的對象是顯示創建的,因此使用反射技術來調用MyClass上的方法沒有任何優勢--以普通的方式調用對象上的方法會簡單的多  

    但是,如果對象是在運行時動態創建的,反射的功能就顯示出來了。在這種情況下,需要首先獲取一個構造函數列表,然後再調用列表中的某個構造函數,創建一個該類型的實例。通過這種機制,可以在運行時實例化任意類型的對象而不必在聲明中指定。

    為了獲得某個類型的構造函數,需要調用Type對象上的GetConstructors()。常用形式為:
    ConstructorInfo[] GetConstructors()
    該方法返回一個描述構造函數的ConstructorInfo對象數組。ConstructorInfo中常用的
    是GetParamters()方法,該方法返回給定構造函數的參數列表。
    一旦找到了合適的構造函數,就調用ConstructorInfo定義的Invoke()方法來創建對象:
    object Invoke(object[] args)

    需要傳遞給此方法的所有參數都在args中指定。如果不需要參數,args必須為null。另外,
    args必須包含與參數個數相同的元素,並且實參的類型必須與形參的類型兼容。Invoke()方法返回
    的是指向新構造對象的引用。
    例子:
    測試對象類

    復制代碼 代碼如下:
    class MyClass
    {
        int x;
        int y;
        public MyClass(int i)
        {
            Console.WriteLine("一個參數的構造函數:");
            x = y = i;
        }
        public MyClass(int i, int j)
        {
            Console.WriteLine("兩個參數構造函數:");
            x = i;
            y = j;
            Show();
        }
        public int Sum()
        {
            return x + y;
        }
        public bool IsBetween(int i)
        {
            if (x < i && i < y)
                return true;
            else
                return false;
        }
        public void Set(int a, int b)
        {
            Console.Write("函數:Set(int a, int b)");
            x = a;
            y = b;
            Show();
        }
        public void Set(double a, double b)
        {
            Console.Write("函數:Set(double a, double b)");
            x = (int)a;
            y = (int)b;
            Show();
        }
        public void Show()
        {
            Console.WriteLine("x:{0},y:{1}", x, y);
        }
    }


    使用反射:

    復制代碼 代碼如下:
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Reflection;
    namespace Reflection
    {
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                InvokeConsDemo();
                Console.ReadKey();
            }

            static void InvokeConsDemo()
            {
                Type t = typeof(MyClass);
                int val;
                ConstructorInfo[] ci = t.GetConstructors();
                Console.WriteLine("類構造函數如下:");
                foreach (ConstructorInfo c in ci)
                {
                    Console.Write("" + t.Name + "(");
                    ParameterInfo[] pi = c.GetParameters();
                    for (int i = 0; i < pi.Length; i++)
                    {
                        Console.Write(pi[i].ParameterType.Name + " " + pi[i].Name);
                        if (i + 1 < pi.Length) Console.Write(", ");
                    }
                    Console.WriteLine(") ");
                }
                Console.WriteLine();
                int x;
                for (x = 0; x < ci.Length; x++)
                {
                    ParameterInfo[] pi = ci[x].GetParameters();
                    if (pi.Length == 2) break;
                }
                if (x == ci.Length)
                {
                    Console.WriteLine("沒有找到兩個參數的構造函數"); return;
                }
                else
                {
                    object[] consargs = new object[2];
                    consargs[0] = 10;
                    consargs[1] = 20;
                    object reflectOb = ci[x].Invoke(consargs);
                    Console.WriteLine("用reflectOb調用方法");
                    Console.WriteLine();
                    MethodInfo[] mi = t.GetMethods();
                    foreach (MethodInfo m in mi)
                    {
                        ParameterInfo[] pi = m.GetParameters();
                        if (m.Name.CompareTo("Set") == 0 && pi[0].ParameterType == typeof(int))
                        {
                            object[] args = new object[2];
                            args[0] = 12;
                            args[1] = 7;
                            m.Invoke(reflectOb, args);
                        }
                        else if (m.Name.CompareTo("Set") == 0 && pi[0].ParameterType == typeof(double))
                        {
                            object[] args = new object[2];
                            args[0] = 1.25;
                            args[1] = 7.5;
                            m.Invoke(reflectOb, args);
                        }
                        else if (m.Name.CompareTo("Sum") == 0)
                        {
                            val = (int)m.Invoke(reflectOb, null);
                            Console.WriteLine("Sum is {0}",val);
                        }
                        else if (m.Name.CompareTo("IsBetween") == 0)
                        {
                            object[] args = new object[1];
                            args[0] = 13;
                            if ((bool)m.Invoke(reflectOb, args))
                            {
                                Console.WriteLine("13 is between x and y");
                            }
                        }
                        else if (m.Name.CompareTo("Show") == 0)
                        {
                            m.Invoke(reflectOb, null);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }


    運行結果為:



    本例中,找到了一個兩個參數的構造函數,那麼使用下面的語句實例化了一個該類型的對象:
    object reflectOb=ci[x].Invoke(consargs);
    調用Invoke()方法後,reflectOb將引用一個MyClass類型的對象。此後,程序將執行
    reflectOb上的方法。
    注意:本例為了簡單起見,假設了一個使用兩個參數的構造函數,並且兩個參數都為int類型。但在實際的應用程序中,必須檢驗每一個參數的類型。

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