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日志

 
 

c#中的反射机制  

2010-08-14 00:08:13|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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什么是反射
        Reflection,中文翻译为反射。
        这是.Net中获取运行时类型信息的方式,.Net的应用程序由几个部分:‘程序集(Assembly)’、‘模块(Module)’、‘类型(class)’组成,而反射提供一种编程的方式,让程序员可以在程序运行期获得这几个组成部分的相关信息,例如:

        Assembly类可以获得正在运行的装配件信息,也可以动态的加载装配件,以及在装配件中查找类型信息,并创建该类型的实例。
Type类可以获得对象的类型信息,此信息包含对象的所有要素:方法、构造器、属性等等,通过Type类可以得到这些要素的信息,并且调用之。
MethodInfo包含方法的信息,通过这个类可以得到方法的名称、参数、返回值等,并且可以调用之。
诸如此类,还有FieldInfo、EventInfo等等,这些类都包含在System.Reflection命名空间下。

2、命名空间与装配件的关系
        很多人对这个概念可能还是很不清晰,对于合格的.Net程序员,有必要对这点进行澄清。
        命名空间类似与Java的包,但又不完全等同,因为Java的包必须按照目录结构来放置,命名空间则不需要。

        装配件是.Net应用程序执行的最小单位,编译出来的.dll、.exe都是装配件。

        装配件和命名空间的关系不是一一对应,也不互相包含,一个装配件里面可以有多个命名空间,一个命名空间也可以在多个装配件中存在,这样说可能有点模糊,举个例子:
装配件A:
namespace   N1
{
      public   class   AC1   {…}
      public   class   AC2   {…}
}
namespace   N2
{
      public   class   AC3   {…}
      public   class   AC4{…}
}
装配件B:
namespace   N1
{
      public   class   BC1   {…}
      public   class   BC2   {…}
}
namespace   N2
{
      public   class   BC3   {…}
      public   class   BC4{…}
}

        这两个装配件中都有N1和N2两个命名空间,而且各声明了两个类,这样是完全可以的,然后我们在一个应用程序中引用装配件A,那么在这个应用程序中,我们能看到N1下面的类为AC1和AC2,N2下面的类为AC3和AC4。
        接着我们去掉对A的引用,加上对B的引用,那么我们在这个应用程序下能看到的N1下面的类变成了BC1和BC2,N2下面也一样。
        如果我们同时引用这两个装配件,那么N1下面我们就能看到四个类:AC1、AC2、BC1和BC2。

        到这里,我们可以清楚一个概念了,命名空间只是说明一个类型是那个族的,比如有人是汉族、有人是回族;而装配件表明一个类型住在哪里,比如有人住在北京、有人住在上海;那么北京有汉族人,也有回族人,上海有汉族人,也有回族人,这是不矛盾的。

        上面我们说了,装配件是一个类型居住的地方,那么在一个程序中要使用一个类,就必须告诉编译器这个类住在哪儿,编译器才能找到它,也就是说必须引用该装配件。
        那么如果在编写程序的时候,也许不确定这个类在哪里,仅仅只是知道它的名称,就不能使用了吗?答案是可以,这就是反射了,就是在程序运行的时候提供该类型的地址,而去找到它。
有兴趣的话,接着往下看吧

 

 

 

Article  2:

 

反射的概述: 
         反射的定义:审查元数据并收集关于它的类型信息的能力。元数据(编译以后的最基本数据单元)就是一大堆的表,当编译程序集或者模块时,编译器会创建一个类定义表,一个字段定义表,和一个方法定义表等。
         System.reflection命名空间包含的几个类,允许你反射(解析)这些元数据表的代码   
System.Reflection.Assembly
System.Reflection.MemberInfo
System.Reflection.EventInfo
System.Reflection.FieldInfo
System.Reflection.MethodBase
System.Reflection.ConstructorInfo
System.Reflection.MethodInfo
System.Reflection.PropertyInfo
System.Type
以下是上面几个类的使用方法:
(1)使用Assembly定义和加载程序集,加载在程序集清单中列出模块,以及从此程序集中查找类型并创建该类型的实例。
(2)使用Module了解包含模块的程序集以及模块中的类等,还可以获取在模块上定义的所有全局方法或其他特定的非全局方法。
(3)使用ConstructorInfo了解构造函数的名称、参数、访问修饰符(如pulic 或private)和实现详细信息(如abstract或virtual)等。使用Type的GetConstructors或GetConstructor方法来调用特定的构造函数。
(4)使用MethodInfo了解方法的名称、返回类型、参数、访问修饰符(如pulic 或private)和实现详细信息(如abstract或virtual)等。使用Type的GetMethods或GetMethod方法来调用特定的方法。
(5)使用FiedInfo了解字段的名称、访问修饰符(如public或private)和实现详细信息(如static)等,并获取或设置字段值。
(6)使用EventInfo了解事件的名称、事件处理程序数据类型、自定义属性、声明类型和反射类型等,添加或移除事件处理程序。
(7)使用PropertyInfo了解属性的名称、数据类型、声明类型、反射类型和只读或可写状态等,获取或设置属性值。
(8)使用ParameterInfo了解参数的名称、数据类型、是输入参数还是输出参数,以及参数在方法签名中的位置等。
反射的层次模型:
c中的反射机制 - ℃uRRy - N o          T   yet
(注:层次间都是一对多的关系)

反射的作用:
1、可以使用反射动态地创建类型的实例,将类型绑定到现有对象,或从现有对象中获取类型
2、应用程序需要在运行时从某个特定的程序集中载入一个特定的类型,以便实现某个任务时可以用到反射。
3、反射主要应用与类库,这些类库需要知道一个类型的定义,以便提供更多的功能。

应用要点:
1、现实应用程序中很少有应用程序需要使用反射类型
2、使用反射动态绑定需要牺牲性能
3、有些元数据信息是不能通过反射获取的
4、某些反射类型是专门为那些clr 开发编译器的开发使用的,所以你要意识到不是所有的反射类型都是适合每个人的。

 

反射appDomain 的程序集:

当你需要反射AppDomain 中包含的所有程序集,示例如下:
static void Main
{
      //通过GetAssemblies 调用appDomain的所有程序集
      foreach (Assembly assem in Appdomain.currentDomain.GetAssemblies())
     {
      //反射当前程序集的信息
           reflector.ReflectOnAssembly(assem)
     }
}

说明:调用AppDomain 对象的GetAssemblies 方法 将返回一个由System.Reflection.Assembly元素组成的数组。


反射单个程序集:

上面的方法讲的是反射AppDomain的所有程序集,我们可以显示的调用其中的一个程序集,system.reflecton.assembly 类型提供了下面三种方法:
1、Load 方法:极力推荐的一种方法,Load 方法带有一个程序集标志并载入它,Load 将引起CLR把策略应用到程序集上,先后在全局程序集缓冲区,应用程序基目录和私有路径下面查找该程序集,如果找不到该程序集系统抛出异常
2、LoadFrom 方法:传递一个程序集文件的路径名(包括扩展名),CLR会载入您指定的这个程序集,传递的这个参数不能包含任何关于版本号的信息,区域性,和公钥信息,如果在指定路径找不到程序集抛出异常。
3、LoadWithPartialName:永远不要使用这个方法,因为应用程序不能确定再在载入的程序集的版本。该方法的唯一用途是帮助那些在.Net框架的测试环节使用.net 框架提供的某种行为的客户,这个方法将最终被抛弃不用。

注意:system.AppDomain 也提供了一种Load 方法,他和Assembly的静态Load 方法不一样,AppDomain的load 方法是一种实例方法,返回的是一个对程序集的引用,Assembly的静态Load 方发将程序集按值封装发回给发出调用的AppDomain.尽量避免使用AppDomain的load 方法


利用反射获取类型信息:

前面讲完了关于程序集的反射,下面在讲一下反射层次模型中的第三个层次,类型反射
一个简单的利用反射获取类型信息的例子:

using system;
using sytem.reflection;
class reflecting
{
      static void Main(string[]args)
      {
            reflecting reflect=new reflecting();//定义一个新的自身类
            //调用一个reflecting.exe程序集

            assembly myAssembly =assembly.loadfrom(“reflecting.exe”)
            reflect.getreflectioninfo(myAssembly);//获取反射信息
      }

      //定义一个获取反射内容的方法
      void getreflectioninfo(assembly myassembly)
      {
            type[] typearr=myassemby.Gettypes();//获取类型
            foreach (type type in typearr)//针对每个类型获取详细信息
           {
                  //获取类型的结构信息
                 constructorinfo[] myconstructors=type.GetConstructors;

                //获取类型的字段信息
                fieldinfo[] myfields=type.GetFiedls()

                //获取方法信息
                MethodInfo  myMethodInfo=type.GetMethods();

                //获取属性信息
                propertyInfo[] myproperties=type.GetProperties

                //获取事件信息
                EventInfo[] Myevents=type.GetEvents;
          }
     }
}
其它几种获取type对象的方法:
1、System.type  参数为字符串类型,该字符串必须指定类型的完整名称(包括其命名空间)
2、System.type 提供了两个实例方法:GetNestedType,GetNestedTypes
3、Syetem.Reflection.Assembly 类型提供的实例方法是:GetType,GetTypes,GetExporedTypes
4、System.Reflection.Moudle 提供了这些实例方法:GetType,GetTypes,FindTypes


设置反射类型的成员:
反射类型的成员就是反射层次模型中最下面的一层数据。我们可以通过type对象的GetMembers 方法取得一个类型的成员。如果我们使用的是不带参数的GetMembers,它只返回该类型的公共定义的静态变量和实例成员,我们也可以通过使用带参数的GetMembers通过参数设置来返回指定的类型成员。具体参数参考msdn 中system.reflection.bindingflags 枚举类型的详细说明。

例如:
//设置需要返回的类型的成员内容
bindingFlags bf=bingdingFlags.DeclaredOnly|bingdingFlags.Nonpublic|BingdingFlags.Public;
foreach (MemberInfo mi int t.getmembers(bf))
{
      writeline(mi.membertype)   //输出指定的类型成员
}


通过反射创建类型的实例:

通过反射可以获取程序集的类型,我们就可以根据获得的程序集类型来创建该类型新的实例,这也是前面提到的在运行时创建对象实现晚绑定的功能
我们可以通过下面的几个方法实现:
1、System.Activator 的CreateInstance方法。该方法返回新对象的引用。具体使用方法参见msdn
2、System.Activator 的createInstanceFrom 与上一个方法类似,不过需要指定类型及其程序集
3、System.Appdomain 的方法:createInstance,CreateInstanceAndUnwrap,CreateInstranceFrom和CreateInstraceFromAndUnwrap
4、System.type的InvokeMember实例方法:这个方法返回一个与传入参数相符的构造函数,并构造该类型。
5、System.reflection.constructinfo 的Invoke实例方法

反射类型的接口:

如果你想要获得一个类型继承的所有接口集合,可以调用Type的FindInterfaces GetInterface或者GetInterfaces。所有这些方法只能返回该类型直接继承的接口,他们不会返回从一个接口继承下来的接口。要想返回接口的基础接口必须再次调用上述方法。


反射的性能:

使用反射来调用类型或者触发方法,或者访问一个字段或者属性时clr 需要做更多的工作:校验参数,检查权限等等,所以速度是非常慢的。所以尽量不要使用反射进行编程,对于打算编写一个动态构造类型(晚绑定)的应用程序,可以采取以下的几种方式进行代替:
1、通过类的继承关系。让该类型从一个编译时可知的基础类型派生出来,在运行时生成该类型的一个实例,将对其的引用放到其基础类型的一个变量中,然后调用该基础类型的虚方法。
2、通过接口实现。在运行时,构建该类型的一个实例,将对其的引用放到其接口类型的一个变量中,然后调用该接口定义的虚方法。
3、通过委托实现。让该类型实现一个方法,其名称和原型都与一个在编译时就已知的委托相符。在运行时先构造该类型的实例,然后在用该方法的对象及名称构造出该委托的实例,接着通过委托调用你想要的方法。这个方法相对与前面两个方法所作的工作要多一些,效率更低一些。

 

 

原文链接:

http://www.cnblogs.com/HanN1984/archive/2007/05/08/738499.html

http://www.cnblogs.com/henllyee/archive/2008/07/01/1233246.html

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