C#语法——反射，架构师的入门基础。

2021-10-22 14:37:33

本篇文章主要介绍C#反射【用法】。

反射是架构师必会的基础，因为任何一个被设计出来的框架，都要使用反射。

反射也是最隐蔽的语法，因为反射写出来后，通常它会被直接封装，然后调用者就只负责使用，不再关注他的具体实现。

这与它的特性有关，因为反射就是为了减少代码冗余而存在的，所以，看不见很正常。

反射的定义

官方定义：反射提供了封装程序集、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。如果代码中使用了属性，可以利用反射对它们进行访问。

看不懂？没关系，我们把它翻译成人类可理解的语言。

C#编程语言中，最常使用的是类和类中的函数和属性。正向调用的方法是，创建类，然后用类创建一个对象。接下来就可以用这个对象调用类中的方法和属性了。

而反射，就是相对于这种正向调用的存在。即，它是反向调用。

反射可以通过类名的字符串来创建类，可以通过函数名的字符串和属性名的字符串，来调用类下的函数和属性。

有同学会问了，既然正向可以调用，那么反向调用干什么呢？

会有这种问题的同学，先别着急，继续往下看，反射既然存在，就必然有存在的道理。

反射的基础应用

1，类反射

先看下面代码；代码为通过类名称的字符，反射出类的对象。

public class ReflectionSyntax
{ 
    public static void Excute()
    {
        Type type = GetType("Syntax.Kiba");
        Kiba kiba = (Kiba)Activator.CreateInstance(type);
        Type type2 = GetType2("Syntax.Kiba");
        Kiba kiba2 = (Kiba)Activator.CreateInstance(type2);
    }
    public static Type GetType(string fullName)
    {
        Assembly assembly = Assembly.Load("Syntax");
        Type type = assembly.GetType(fullName, true, false);
        return type;
    }

    public static Type GetType2(string fullName)
    {
        Type t = Type.GetType(fullName);
        return t;
    } 
} 
public class Kiba
{ 
    public void PrintName()
    {
        Console.WriteLine("Kiba518");
    } 
}

在代码中我们看到，反射时传递了字符串"Syntax.Kiba"，然后通过解析字符串，获取到了该字符串对应的类的类型，最后再借助Activator来辅助创建类的实例。

其中字符串"Syntax.Kiba"是一个完全限定名。什么是完全限定名？完全限定名就是命名空间+类名。在反射的时候，需要我们传递完全限定名来确定到底要去哪个命名空间，找哪个类。

在代码中我们还可以看到，获取类型的方式有两种，一种是较复杂的，一种是简单的。

GetType2方法是简单的获取类别，通过Type直接就解析了字符串。而GetType则先进行了加载Assembly(组件)，然后再由组件获取类型。

两者有什么区别呢？

区别是，用Type直接解析，只能解析当前命名空间下的类。如果该类存在于引用的DLL中，就解析不了。

而GetType方法中的[Assembly.Load指定了程序集名]，所以，在反射时，就会去指定的命名空间里找对应的类。这样就能找到非本程序集下的类了。

[Assembly.Load指定了程序集名]这句话不好理解？

没关系，换个表达，Assembly.Load指定了命名空间的名称，所以反射时，会去这个命名空间里找类，这样是不是就好理解了。

Assembly

Assembly的存在让反射变得特别灵活，其中Assembly.Load不止可以导入我们引入的程序集（或命名空间）。

也可以导入我们未引入程序集的dll。调用模式如下：

System.Reflection.Assembly o = System.Reflection.Assembly.Load("mscorlib.dll");

Assembly导入了程序集后，还可以不借助Activator来辅助，自己就可以创建类。如下：

Assembly assembly = Assembly.Load("Syntax");
Kiba kiba = (Kiba)assembly.CreateInstance("Syntax.Kiba");

有的同学可能会担心性能，会觉得这样反射，会使程序变慢。

有这种想法的同学，其实你已经是在过度理解语法了。这种地方的代码性能其实是可以不用关心的。

那么，到底会不会变慢呢？

答案是这样的，如果你是使用完全限定名来反射，速度就是一样的。如果是反射时，只写了一个类名，那么速度就会变慢。因为它要遍历所有的命名空间，去找这个类。

即，只要反射时把类的命名空间写全，那么速度就不会慢。

2，函数反射

函数的反射应用主要是使用类MethodInfo类反射，下面先看下基础应用。

public static void ExcuteMethod()
{ 
    Assembly assembly = Assembly.Load("Syntax"); 
    Type type = assembly.GetType("Syntax.Kiba", true, false);
    MethodInfo method =  type.GetMethod("PrintName"); 
    object kiba = assembly.CreateInstance("Syntax.Kiba");
    object[] pmts = new object[] { "Kiba518" };
    method.Invoke(kiba, pmts);//执行方法  
}
public class Kiba
{
    public string Name { get; set; }
    public void PrintName(string name)
    {
        Console.WriteLine(name);
    }
}

一些同学第一眼看上去可能会有点不适应，因为好像很多类都是大家不经常用的。这也没办法，因为这是一个进阶的过程，必须经历从陌生到熟悉。当你熟悉了这样的代码后，就代表你的技术水平又进步了一个台阶。

下面讲解一些这些代码。

首先我们导入了命名空间，接着我们获取了该命名空间下Kiba这个类的类型；接下来我们通过这个类型来获取指定名称的函数。

然后我们通过Assembly创建了一个Kiba的实例，接着定义了一个参数的Object数组，因为Kiba类下的函数PrintName只有一个参数，所以，我们只为这个Object数组添加一个对象[Kiba518]。

最后，我们通过method.Invoke来调用这个函数，由于是反射，所以调用时，需要指定Kiba类的实例对象和入参。

这样，函数的反射就实现了。

3，属性反射

属性反射是用PropertyInfo类来实现，下面看基础的属性反射。

public static void ExcuteProperty()
{
    Kiba kiba = new Kiba();
    kiba.Name = "Kiba518";
    object name = ReflectionSyntax.GetPropertyValue(kiba, "Name");
    Console.WriteLine(name); 
} 
public static object GetPropertyValue(object obj, string name)
{
    PropertyInfo property = obj.GetType().GetProperty(name);
    if (property != null)
    {
        object drv1 = property.GetValue(obj, null);
        return drv1;
    }
    else
    {
        return null;
    } 
}

如代码所示，首先我们定义了一个Kiba的对象，并为Name赋值，然后我们通过GetPropertyValue方法，传递了Kiba对象和要获取值的属性名称。

GetPropertyValue函数里通过使用PropertyInfo完成了反射。

有的同学可能会觉得，这个很鸡肋，既然已经得到对象，还反射做什么，直接获取就可以了呀。

别着急，我们接下来一起看反射的架构应用。

反射的架构应用

框架编写的核心目的之一，是统一系统秩序。那么什么是系统秩序呢？

首先我们看下系统的构成，系统个通常是由子系统，程序集，类，函数这四部分构成。如下图所示。

既然系统由子系统，程序集，类，函数这四个基础元素构成，那么系统秩序，自然指的就是这四个元素的秩序。而这四个元素最难形成秩序的就是函数了。

很显然，任何的项目都存在重复的函数，或者功能相近的函数。而彻底杜绝这种情况，显然是不可能的。那么我们只好尽量是设计会避免重复元素的框架了。而反射，正是为此而存在的。

反射的架构应用

现实中的框架因为这样那样的原因，会有千奇百怪的设计，所以拘泥于一种设计模式是愚蠢的，实战中要多种设计模式一起应用，局部设计有时候只取设计模式中一部分也可以。这样才能实现项目的量身定制。

所以，这里只介绍一种实战的架构应用，一种使用反射的框架基础结构。下面请框架基础代码。

public class Client
{
    public void ExcuteGetNameCommand()
    {
        Proxy proxy = new Proxy();
        GetNameCommand cmd = new GetNameCommand();
        ResultBase rb = proxy.ExcuteCommand(cmd);
    } 
} 
public class Proxy
{
    public ResultBase ExcuteCommand(CommandBase command)
    {
        var result = HandlerSwitcher.Excute(command);
        return result as ResultBase;
    }
}
public class HandlerSwitcher
{
    private const string methodName = "Excute";//约定的方法名
    private const string classNamePostfix = "Handler";//约定的处理Command的类的名称的后缀 
    //获取命名空间的名称
    public static string GetNameSpace(CommandBase command)
    {
        Type commandType = command.GetType();//获取完全限定名
        string[] CommandTypeNames = commandType.ToString().Split(‘.‘);
        string nameSpace = "";
        for (int i = 0; i < CommandTypeNames.Length - 1; i++)
        {
            nameSpace += CommandTypeNames[i];
            if (i < CommandTypeNames.Length - 2)
            {
                nameSpace += ".";
            }
        } 
        return nameSpace;
    }

    public static object Excute(CommandBase command)
    {
        string fullName = command.GetType().FullName;//完全限定名
        string nameSpace = GetNameSpace(command);//命名空间  
        Assembly assembly = Assembly.Load(nameSpace);
        Type handlerType = assembly.GetType(fullName + classNamePostfix, true, false);
        object obj = assembly.CreateInstance(fullName + classNamePostfix);
        MethodInfo handleMethod = handlerType.GetMethod(methodName);//获取函数基本信息
        object[] pmts = new object[] { command }; //传递一个参数command
        try
        {
            return handleMethod.Invoke(obj, pmts);
        }
        catch (TargetInvocationException tie)
        {
            throw tie.InnerException;
        }
    }
}
public class GetNameCommandHandler
{
    public ResultBase Excute(CommandBase cmd)
    {
        GetNameCommand command = (GetNameCommand)cmd;
        ResultBase result = new ResultBase();
        result.Message = "I‘m Kiba518";
        return result;
    }
}
public class GetNameCommand: CommandBase
{  
} 
public class CommandBase
{ 
    public int UserId { get; set; } 
     
    public string UserName { get; set; } 
    
    public string ArgIP { get; set; } 
}
public class ResultBase
{ 
    public string Message { get; set; } 
}

代码中框架很简单，主要目的是实现一个代理，用于处理继承了CommandBase的类的代理。

即，客户端，不论传来什么样的Command，只要它是继承自CommandBase的，这个代理都会找到对应的处理类，并执行处理，且返回结果。

为了更清晰的理解这段代码，我们可以参考下面这个流程图。结合了图片在来看代码，框架结构就会更清晰。

这个简单的框架中，使用了一个概念，叫做约定优先原则，也叫做约定优于配置；喜欢概念的小伙伴可以自行百度。

框架中使用的两个约定如下：

第一个是，处理Command的类必须后缀名是Command的类名+Handler结尾。

第二个是，处理Command的类中的处理函数名必须为Excute。

其实概念就是供大家使用的，会用即可；学习的过程中，概念之类的术语，有个印象即可。

PS：为了阅读方便，这里面的类都集中写在了一个命名空间之下了，如果有想使用这种设计模式的同学，请按照自己项目所需进行扩展。

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这样，我们就通过反射实现了一个非常简约的框架，通过使用这个框架，会让代码变的更加简洁。

而为了实现每个模块的简洁，反射也将会被封装在各个模块的底层，所以，反射毫无疑问，就是框架设计的基础。

反射与特性

反射在系统中另一个重要应用就是与特性的结合使用。

在一些相对复杂的系统中，难免会遇到一些场景，要讲对象中的一部分属性清空，或者要获取对象中的某些属性赋值。通常我们的实现方式就是手写，一个一个的赋值。

而利用反射并结合特性，完全可以简化这种复杂操作的代码量。

public partial class ReflectionSyntax
 {
     public void ExcuteKibaAttribute()
     {
         Kiba kiba = new Kiba();
         kiba.ClearName = "Kiba518";
         kiba.NoClearName = "Kiba518";
         kiba.NormalName = "Kiba518";
         ClearKibaAttribute(kiba);
         Console.WriteLine(kiba.ClearName);
         Console.WriteLine(kiba.NoClearName);
         Console.WriteLine(kiba.NormalName);
     }
     public void ClearKibaAttribute(Kiba kiba)
     {
         List<PropertyInfo> plist = typeof(Kiba).GetProperties(System.Reflection.BindingFlags.Instance | System.Reflection.BindingFlags.Public).ToList();//只获取Public的属性
         foreach (PropertyInfo pinfo in plist)
         {
             var attrs = pinfo.GetCustomAttributes(typeof(KibaAttribute), false);
             if (null != attrs && attrs.Length > 0)
             { 
                 var des = ((KibaAttribute)attrs[0]).Description; 
                 if (des == "Clear")
                 {
                     pinfo.SetValue(kiba, null); 
                 }
             }
         }
     } 
 } 
 public class Kiba
 {
     [KibaAttribute("Clear")]
     public string ClearName { get; set; }
     [KibaAttribute("NoClear")]
     public string NoClearName { get; set; }
     public string NormalName { get; set; }

 }
 [System.AttributeUsage(System.AttributeTargets.All)]
 public class KibaAttribute : System.Attribute
 {
     public string Description { get; set; }
     public KibaAttribute(string description)
     {
         this.Description = description;
     }
 }