小米鼠

關于反射

提綱：
1、什么是反射
2、命名空間與裝配件的關系
3、運行期得到類型信息有什么用
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、什么是反射
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，并創建該類型的實例。
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，并且調用之。
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，并且可以調用之。
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，對于合格的.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，一個裝配件里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，然后我們在一個應用程序中引用裝配件A，那么在這個應用程序中，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，那么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，那么N1下面我們就能看到四個類：AC1、AC2、BC1和BC2。

到這里，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里，比如有人住在北京、有人住在上海；那么北京有漢族人，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，那么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。
那么如果在編寫程序的時候，也許不確定這個類在哪里，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么用
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么用呢？
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，我希望以后可以很方便的擴展識別的格式，那么我聲明一個接口：
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（這里我假設了一個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。
那么我規定所有的解碼插件都必須派生一個解碼器，并且實現這個接口，在GetDecoder方法中返回解碼器對象，并且將其類型的名稱配置到我的配置文件里面。
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，但是我并不知道它的確切類型，我需要了解，那么就可以通過調用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，那么：
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并且調用之，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，這里的含義是Public并且是實例方法，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，實際上這里也可以直接用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”); 
你首先要理解一下概念：  
  一   類型(Type)   對象是什么  
        比如   object   x;   x是對象，object就是它的類型，在程序中如何描述類型這個概念呢？就是Type(System.Type)。要獲取某個類的類型可以用typeof()操作符  
        object   a;object   b;  
        DataTable   t;  
   
        Type   aType   =   typeof(object);Type   bType   =   typeof(object);tType   =   typeof(DataTable);  
        aType==bType!=tType;  
   
  二   程序集(Assembly)  
        就是你IDE生成的.exe或.dll文件的運行時就叫程序集。所有的代碼都在程序集中。你可以通過Assembly.Load()系列函數動態加載程序集（這一步是動態＋載代碼的前提，因為所有的代碼都在程序集中）。  
   
  三   動態加載  
        我們普通調用代碼是:   對象名.方法名(參數列表);  
        class   a{    
            void   func(int   x){}  
            public   static   void   Main(string[]   args)  
            {  
                      //創建對象  
                      a   a1   =   new   a();  
                      //調用函數  
                      a1.func(1);  
            }    
        }  
        用反射動態調用代碼是  
        //加載程序集  
        System.Reflection.Assembly   asm   =   Assembly.LoadFile(assemblyPath);  
        //獲取類型  
        Type   aType   =   asm.GetType("名字空間.類名");  
        //獲取沒有參數的構造函數  
        System.Reflection.ConstructorInfo   conn   =   t.GetConstructor(new   Type[0]);  
        //調用沒有參數的構造函數，Invoke返回object它其是a類  
        object   a1   =   conn.Invoke(new   object[0]);  
        //獲取參數類型為int,函數名為func的方法  
        MethodInfo   method   =   t.GetMethod("func",new   Type[]{typeof(int)});  
        //在a1上調用func方法，參數為1  
        method.Invoke(a1,new   object[]{1});  
   
        動態調用（后一種方法）比靜態調用更復雜，而且效率大概低20倍（網上有個哥們好像測試過）。只有在特殊的時候才調用動態加載動態調用－－－比如，你的主程序啟動的時候子模塊還沒有，要根據登陸信息下載子模塊代碼并調用子模塊代碼，就只能用動態＋載來實現了.  
         
  四   元數據  
        .net生成的IL代碼中標明了在這個(exe,dll)文件中所有的class(類)   method（方法）Attribute（屬性）   Property（類屬性）的簽名和調用方法信息，這些信息就叫做元數據。所謂的Reflection反射，就是利用元數據，可以了解到某個assembly（基本等同文件）中的class。。。。。   （就是上面那一串咚咚）信息和調用方法。  
   
  五   .net   framework  
        在.net   framework中反射類基本都在System.Reflection中。System.Type是反射的核心類.  
  與它相關的還有System.Attribute命名空間。