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.Net中的反射使用入門

編輯:C#基礎知識

1、 什麼是反射
2、 命名空間與裝配件的關系
3、 運行期得到類型信息有什麼用
4、 如何使用反射獲取類型
5、 如何根據類型來動態創建對象
6、 如何獲取方法以及動態調用方法
7、 動態創建委托

 

1、什麼是反射
    Reflection,中文翻譯為反射。
    這是.Net中獲取運行時類型信息的方式,.Net的應用程序由幾個部分:‘程序集(Assembly)’、‘模塊(Module)’、‘類型(class)’組成,而反射提供一種編程的方式,讓程

序員可以在程序運行期獲得這幾個組成部分的相關信息,例如:

    Assembly類可以獲得正在運行的裝配件信息,也可以動態的加載裝配件,以及在裝配件中查找類型信息,並創建該類型的實例。
Type類可以獲得對象的類型信息,此信息包含對象的所有要素:方法、構造器、屬性等等,通過Type類可以得到這些要素的信息,並且調用之。
MethodInfo包含方法的信息,通過這個類可以得到方法的名稱、參數、返回值等,並且可以調用之。
諸如此類,還有FieldInfo、EventInfo等等,這些類都包含在System.Reflection命名空間下。


2、命名空間與裝配件的關系
    很多人對這個概念可能還是很不清晰,對於合格的.Net程序員,有必要對這點進行澄清。
    命名空間類似與Java的包,但又不完全等同,因為Java的包必須按照目錄結構來放置,命名空間則不需要。

    裝配件是.Net應用程序執行的最小單位,編譯出來的.dll、.exe都是裝配件。

    裝配件和命名空間的關系不是一一對應,也不互相包含,一個裝配件裡面可以有多個命名空間,一個命名空間也可以在多個裝配件中存在,這樣說可能有點模糊,舉個例子:
裝配件A:
namespace N1
{
   public class AC1 {…}
   public class AC2 {…}
}
namespace N2
{
   public class AC3 {…}
   public class AC4{…}
}
裝配件B:
namespace N1
{
   public class BC1 {…}
   public class BC2 {…}
}
namespace N2
{
   public class BC3 {…}
   public class BC4{…}
}

   這兩個裝配件中都有N1和N2兩個命名空間,而且各聲明了兩個類,這樣是完全可以的,然後我們在一個應用程序中引用裝配件A,那麼在這個應用程序中,我們能看到N1下面的

類為AC1和AC2,N2下面的類為AC3和AC4。
    接著我們去掉對A的引用,加上對B的引用,那麼我們在這個應用程序下能看到的N1下面的類變成了BC1和BC2,N2下面也一樣。
    如果我們同時引用這兩個裝配件,那麼N1下面我們就能看到四個類:AC1、AC2、BC1和BC2。

 到這裡,我們可以清楚一個概念了,命名空間只是說明一個類型是那個族的,比如有人是漢族、有人是回族;而裝配件表明一個類型住在哪裡,比如有人住在北京、有人住在上海

;那麼北京有漢族人,也有回族人,上海有漢族人,也有回族人,這是不矛盾的。

    上面我們說了,裝配件是一個類型居住的地方,那麼在一個程序中要使用一個類,就必須告訴編譯器這個類住在哪兒,編譯器才能找到它,也就是說必須引用該裝配件。
    那麼如果在編寫程序的時候,也許不確定這個類在哪裡,僅僅只是知道它的名稱,就不能使用了嗎?答案是可以,這就是反射了,就是在程序運行的時候提供該類型的地址,

而去找到它。
有興趣的話,接著往下看吧。


3、運行期得到類型信息有什麼用
    有人也許疑問,既然在開發時就能夠寫好代碼,干嘛還放到運行期去做,不光繁瑣,而且效率也受影響。
這就是個見仁見智的問題了,就跟早綁定和晚綁定一樣,應用到不同的場合。有的人反對晚綁定,理由是損耗效率,但是很多人在享受虛函數帶來的好處的時侯還沒有意識到他已

經用上了晚綁定。這個問題說開去,不是三言兩語能講清楚的,所以就點到為止了。
    我的看法是,晚綁定能夠帶來很多設計上的便利,合適的使用能夠大大提高程序的復用性和靈活性,但是任何東西都有兩面性,使用的時侯,需要再三衡量。

接著說,運行期得到類型信息到底有什麼用呢?
還是舉個例子來說明,很多軟件開發者喜歡在自己的軟件中留下一些接口,其他人可以編寫一些插件來擴充軟件的功能,比如我有一個媒體播放器,我希望以後可以很方便的擴展

識別的格式,那麼我聲明一個接口:
public interface IMediaFormat
{
string Extension {get;}
Decoder GetDecoder();
}
這個接口中包含一個Extension屬性,這個屬性返回支持的擴展名,另一個方法返回一個解碼器的對象(這裡我假設了一個Decoder的類,這個類提供把文件流解碼的功能,擴展插

件可以派生之),通過解碼器對象我就可以解釋文件流。
 那麼我規定所有的解碼插件都必須派生一個解碼器,並且實現這個接口,在GetDecoder方法中返回解碼器對象,並且將其類型的名稱配置到我的配置文件裡面。
 這樣的話,我就不需要在開發播放器的時侯知道將來擴展的格式的類型,只需要從配置文件中獲取現在所有解碼器的類型名稱,而動態的創建媒體格式的對象,將其轉換為

IMediaFormat接口來使用。
 
 這就是一個反射的典型應用。


4、如何使用反射獲取類型
    首先我們來看如何獲得類型信息。
    獲得類型信息有兩種方法,一種是得到實例對象
    這個時侯我僅僅是得到這個實例對象,得到的方式也許是一個object的引用,也許是一個接口的引用,但是我並不知道它的確切類型,我需要了解,那麼就可以通過調用

System.Object上聲明的方法GetType來獲取實例對象的類型對象,比如在某個方法內,我需要判斷傳遞進來的參數是否實現了某個接口,如果實現了,則調用該接口的一個方法:

public void Process( object processObj )
{
 Type t = processsObj.GetType();
 if( t.GetInterface(“ITest”) !=null )
          …
}

    另外一種獲取類型的方法是通過Type.GetType以及Assembly.GetType方法,如:
       Type t = Type.GetType(“System.String”);
    需要注意的是,前面我們講到了命名空間和裝配件的關系,要查找一個類,必須指定它所在的裝配件,或者在已經獲得的Assembly實例上面調用GetType。
    本裝配件中類型可以只寫類型名稱,另一個例外是mscorlib.dll,這個裝配件中聲明的類型也可以省略裝配件名稱(.Net裝配件編譯的時候,默認都引用了mscorlib.dll,除

非在編譯的時候明確指定不引用它),比如:
     System.String是在mscorlib.dll中聲明的,上面的Type t = Type.GetType(“System.String”)是正確的
     System.Data.DataTable是在System.Data.dll中聲明的,那麼:
 Type.GetType(“System.Data.DataTable”)就只能得到空引用。
     必須:
 Type t = Type.GetType("System.Data.DataTable,System.Data,Version=1.0.3300.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089");
     這樣才可以,大家可以看下面這個帖子:
     http://expert.csdn.net/Expert/topic/2210/2210762.xml?temp=.1919977
     qqchen的回答很精彩

 

5、如何根據類型來動態創建對象
    System.Activator提供了方法來根據類型動態創建對象,比如創建一個DataTable:

Type t = Type.GetType("System.Data.DataTable,System.Data,Version=1.0.3300.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089");

DataTable table = (DataTable)Activator.CreateInstance(t);

  例二:根據有參數的構造器創建對象
namespace TestSpace {
public class TestClass
{
   private string _value;
   public TestClass(string value) {
 _value=value;
   }
}
}

Type t = Type.GetType(“TestSpace.TestClass”);
Object[] constructParms = new object[] {“hello”}; //構造器參數
TestClass obj = (TestClass)Activator.CreateInstance(t,constructParms);

把參數按照順序放入一個Object數組中即可


6、如何獲取方法以及動態調用方法
namespace TestSpace
{
   public class TestClass {
     private string _value;
     public TestClass() {
     }
     public TestClass(string value) {
 _value = value;
     }

     public string GetValue( string prefix ) {
 if( _value==null )
     return "NULL";
 else
     return prefix+" : "+_value;
      }

      public string Value {
 set {
  _value=value;
 }
 get {
  if( _value==null )
   return "NULL";
  else
   return _value;
 }
      }
   }
}

    上面是一個簡單的類,包含一個有參數的構造器,一個GetValue的方法,一個Value屬性,我們可以通過方法的名稱來得到方法並且調用之,如:

//獲取類型信息
Type t = Type.GetType("TestSpace.TestClass");
//構造器的參數
object[] constuctParms = new object[]{"timmy"};
//根據類型創建對象
object dObj = Activator.CreateInstance(t,constuctParms);
//獲取方法的信息
MethodInfo method = t.GetMethod("GetValue");
//調用方法的一些標志位,這裡的含義是Public並且是實例方法,這也是默認的值
BindingFlags flag = BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance;
//GetValue方法的參數
object[] parameters = new object[]{"Hello"};
//調用方法,用一個object接收返回值
object returnValue = method.Invoke(dObj,flag,Type.DefaultBinder,parameters,null);

    屬性與方法的調用大同小異,大家也可以參考MSDN

 

7、動態創建委托
    委托是C#中實現事件的基礎,有時候不可避免的要動態的創建委托,實際上委托也是一種類型:System.Delegate,所有的委托都是從這個類派生的
    System.Delegate提供了一些靜態方法來動態創建一個委托,比如一個委托:

namespace TestSpace {
   delegate string TestDelegate(string value);
   public class TestClass {
 public TestClass() {
         }
         public void GetValue(string value) {
             return value;
         }
    }
}
 
使用示例:
TestClass obj = new TestClass();
 
//獲取類型,實際上這裡也可以直接用typeof來獲取類型
Type t = Type.GetType(“TestSpace.TestClass”);
//創建代理,傳入類型、創建代理的對象以及方法名稱
TestDelegate method = (TestDelegate)Delegate.CreateDelegate(t,obj,”GetValue”);

String returnValue = method(“hello”);

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