第二十一章 反射机制

21.1 反射概述

反射是.NET中的重要机制，通过反射，可以在运行时获得程序或程序集中每一个类型（包括类、结构、委托、接口和枚举等）的成员和成员的信息。有了反射，即可对每一个类型了如指掌。另外我还可以直接创建对象，即使这个对象的类型在编译时还不知道。

为什么使用反射，而不直接引用它的dll或者类型呢？

例如你有个main.exe，需要使用say.dll,draw.dll，突然客户说我们要添加一个跑的功能,那么只需要按照我们约定的规则做一个run的dll，之前的main.exe不需要做任何修改（就是不需要再去导入run.dll，其中需要其他的设计来规范），在main.exe中就能直接使用run.dll了。

其实，我们已经在不自觉地使用它了，举个最简单的例子，当你在VS的设计器里拖入一个控件后，设计器会通过反射获取这个控件的属性，并提供你进行设置。那么，问题来了，为什么要用反射呢？因为设计器在做的时候，根本不可能预知将来有什么控件会被你拖入进去。

【反射用途】

（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。

（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。

（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。

【反射用到的命名空间】

System.Reflection

System.Type

System.Reflection.Assembly

【反射用到的主要类】

System.Type 类－－通过这个类可以访问任何给定数据类型的信息。

System.Reflection.Assembly类－－它可以用于访问给定程序集的信息，或者把这个程序集加载到程序中。

【System.Type类】

System.Type 类对于反射起着核心的作用。但它是一个抽象的基类，Type有与每种数据类型对应的派生类，我们使用这个派生类的对象的方法、字段、属性来查找有关该类型的所有信息。

获取给定类型的Type引用有3种常用方式：

●使用 C# typeof 运算符。

  Type t = typeof(string);

●使用对象GetType()方法。

 string s = "grayworm";
?
 Type t = s.GetType(); 

●还可以调用Type类的静态方法GetType()。

 Type t = Type.GetType("System.String");

上面三种方式都是获取string类型的Type，在取出string类型的Type引用t后，我们就可以通过t来探测string类型的结构了。

【Type类的属性】

Name 数据类型名

FullName 数据类型的完全限定名(包括命名空间名)

Namespace 定义数据类型的命名空间名

IsAbstract 指示该类型是否是抽象类型

IsArray 指示该类型是否是数组

IsClass 指示该类型是否是类

IsEnum 指示该类型是否是枚举

IsInterface 指示该类型是否是接口

IsPublic 指示该类型是否是公有的

IsSealed 指示该类型是否是密封类

IsValueType 指示该类型是否是值类型

【Type类的方法】

GetConstructor(), GetConstructors()：返回ConstructorInfo类型，用于取得该类的构造函数的信息

GetEvent(), GetEvents()：返回EventInfo类型，用于取得该类的事件的信息

GetField(), GetFields()：返回FieldInfo类型，用于取得该类的字段（成员变量）的信息

GetInterface(), GetInterfaces()：返回InterfaceInfo类型，用于取得该类实现的接口的信息

GetMember(), GetMembers()：返回MemberInfo类型，用于取得该类的所有成员的信息

GetMethod(), GetMethods()：返回MethodInfo类型，用于取得该类的方法的信息

GetProperty(), GetProperties()：返回PropertyInfo类型，用于取得该类的属性的信息

可以调用这些成员，其方式是调用Type的InvokeMember()方法，或者调用MethodInfo, PropertyInfo和其他类的Invoke()方法。

21.2 反射应用

（1）我们首先定义一个类用来测试反射

// #region << 版 本 注 释 >>
// /*----------------------------------------------------------------
// // Copyright (C) 2019 极客部落
// // 版权所有。 
// //
// // 文件名：Program.cs
// // 文件功能描述：
// //
// // 
// // 创建者：GeekTribe
// // 时间：14:05
// //----------------------------------------------------------------*/
// #endregion
using System;
using System.Reflection;
?
namespace MSN
{
    public class NewClass
    {
        public string a;
        public int b;
        public int ID { get; set; }
        public int Age { set; get; }
        public NewClass(string m, int n)
        {
            a = m;
            b = n;
        }
?
        public NewClass()
        {
            Console.WriteLine("调用构造函数");
        }
?
        public void show()
        {
            Console.WriteLine("生成一个对象成功" + a + b + this.ID + this.Age);
        }
    }
?
    class MainClass
    {
        public static void Main(string[] args) {
            Console.WriteLine("Hello World");
        }
    }
}

（2）查看类中的构造方法

我们可以根据对象进而查看内部的构造函数以及参数。

NewClass nc = new NewClass();
Type t = nc.GetType();
ConstructorInfo[] ci = t.GetConstructors();
foreach (var c in ci)
{
    Console.WriteLine("count");
    ParameterInfo[] ps = c.GetParameters();
    foreach (ParameterInfo pi in ps)   //遍历并打印所该构造函数的所有参数
    {
?
        Console.Write(pi.ParameterType.ToString() + " " + pi.Name + ",");
    }
    Console.WriteLine();
}

（3）用构造函数动态生成对象

我们使用构造函数动态创建一个新的对象，如下代码所示：

Type t = typeof(NewClass);
?
//参数数组，第一个参数是string,第二个是int
Type[] pt = new Type[2];
?
pt[0] = typeof(string);
pt[1] = typeof(int);
?
//根据参数类型获取构造函数，有可能有多个构造函数
ConstructorInfo ci = t.GetConstructor (pt);
object[] obj = new object[2]{"5",6} ;
?
//调用构造函数，传递参数为obj
object o = ci.Invoke (obj);
?
//测试调用结果是否成功
((NewClass)o).show ();

（4） 用Activator生成对象

Type t = typeof(NewClass);
?
//用Activator的CreateInstance静态方法，生成新对象
object o = Activator.CreateInstance(t,"grayworm", 123);
?
//构造函数的参数
//object[] obj = new object[2] { "hello", 123 };
?
//object o=Activator.CreateInstance(t,obj);
//object o = Activator.CreateInstance (t);
?
((NewClass)o).show();

(5)查看类中的属性

NewClass nc = new NewClass();
?
Type t = nc.GetType();
?
//Type t = typeof(NewClass);
PropertyInfo[] pis = t.GetProperties();
?
foreach(PropertyInfo pi in pis){
  Console.WriteLine(pi.Name);
}

（6)查看类中的public方法

 NewClass nc = new NewClass();
?
Type t = nc.GetType();
?
MethodInfo[] mis = t.GetMethods();
?
foreach (MethodInfo mi in mis)
{
    Console.WriteLine(mi.ReturnType + " " + mi.Name);
}

(7)查看类中的public字段

 NewClass nc = new NewClass();
?
 Type t = nc.GetType();
?
 FieldInfo[] fis = t.GetFields();
?
 foreach (FieldInfo fi in fis){
     Console.WriteLine(fi.Name);
 }

(8)用反射生成对象，并调用属性、方法和字段进行操作

NewClass nc = new NewClass();
?
Type t = nc.GetType();
?
object obj = Activator.CreateInstance(t);
?
//取得ID字段
FieldInfo fi = t.GetField("a");
?
//给ID字段赋值
fi.SetValue(obj, "80");
?
//取得Name属性
PropertyInfo pi1 = t.GetProperty("ID");
?
//给Name属性赋值
pi1.SetValue(obj, 123, null);
PropertyInfo pi2 = t.GetProperty("Age");
pi2.SetValue(obj, 200, null);
?
//取得show方法
MethodInfo mi = t.GetMethod("show");
?
//调用show方法
mi.Invoke(obj, null);

(9)System.Reflection.Assembly介绍

Assembly类可以获得程序集的信息，也可以动态的加载程序集，以及在程序集中查找类型信息，并创建该类型的实例。

使用Assembly类可以降低程序集之间的耦合，有利于软件结构的合理化。

通过程序集名称返回Assembly对象

  Assembly ass = Assembly.Load("ClassLibrary831");

通过DLL文件名称返回Assembly对象

  Assembly ass = Assembly.LoadFrom("ClassLibrary831.dll");

通过Assembly获取程序集中类

  Type t = ass.GetType("ClassLibrary831.NewClass");     //参数必须是类的全名

//通过Assembly获取程序集中所有的类
?
Type[] t = ass.GetTypes();
?
?
//通过程序集的名称反射
Assembly ass = Assembly.Load("ClassLibrary831");
?
Type t = ass.GetType("ClassLibrary831.NewClass");
?
object o = Activator.CreateInstance(t, "grayworm", "http://hi.baidu.com/grayworm");
?
MethodInfo mi = t.GetMethod("show");
?
mi.Invoke(o, null);
?
//通过DLL文件全名反射其中的所有类型
Assembly assembly = Assembly.LoadFrom("xxx.dll的路径");
?
Type[] aa = a.GetTypes();
?
foreach(Type t in aa){
    if(t.FullName == "a.b.c"){
            object o = Activator.CreateInstance(t);
    }
}

(10)System.Reflection.Assembly使用

假设你要反射一个 DLL 中的类，并且没有引用它（即未知的类型），我们可以像下面那样操作:

Assembly assembly = Assembly.LoadFile("程序集路径，不能是相对路径"); //加载程序集（EXE 或 DLL） 
?
object obj = assembly.CreateInstance("类的完全限定名（即包括命名空间）"); //创建类的实例 

(11)反射当前项目中的类

Assembly assembly = Assembly.GetExecutingAssembly(); // 获取当前程序集     
object obj = assembly.CreateInstance("Reflection.MainClass");
((MainClass)obj).show ();

其中Reflection.MainClass是命名空间＋类名的形式。

补充：

1）反射创建某个类的实例时，必须保证使用类的完全限定名（命名空间 + 类名）。Type.GetType 方法返回 null 则意味搜索元数据中的相关信息失败（反射失败），请确保反射时使用类的完全限定名。