C# 反射（Reflection）

反射指程式可以訪問、檢測和修改它本身狀態或行為的一種能力。

程式集包含模組，而模組包含類型，類型又包含成員。反射則提供了封裝程式集、模組和類型的對象。

您可以使用反射動態地創建類型的實例，將類型綁定到現有對象，或從現有對象中獲取類型。然後，可以調用類型的方法或訪問其字段和屬性。

優缺點

優點：

  • 1、反射提高了程式的靈活性和擴展性。
  • 2、降低耦合性，提高自適應能力。
  • 3、它允許程式創建和控制任何類的對象，無需提前硬編碼目標類。

缺點：

  • 1、性能問題：使用反射基本上是一種解釋操作，用於字段和方法接入時要遠慢於直接代碼。因此反射機制主要應用在對靈活性和拓展性要求很高的系統框架上，普通程式不建議使用。
  • 2、使用反射會模糊程式內部邏輯；程式員希望在源代碼中看到程式的邏輯，反射卻繞過了源代碼的技術，因而會帶來維護的問題，反射代碼比相應的直接代碼更複雜。

反射（Reflection）的用途

反射（Reflection）有下列用途：

  • 它允許在運行時查看特性（attribute）資訊。
  • 它允許審查集合中的各種類型，以及實例化這些類型。
  • 它允許延遲綁定的方法和屬性（property）。
  • 它允許在運行時創建新類型，然後使用這些類型執行一些任務。

查看元數據

我們已經在上面的章節中提到過，使用反射（Reflection）可以查看特性（attribute）資訊。

System.Reflection 類的 MemberInfo 對象需要被初始化，用於發現與類相關的特性（attribute）。為了做到這點，您可以定義目標類的一個對象，如下：

System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);

下麵的程式演示了這點：

實例

using System;

[AttributeUsage(AttributeTargets.All)]
public class HelpAttribute : System.Attribute
{
   public readonly string Url;

   public string Topic  // Topic 是一個命名（named）參數
   {
      get
      {
         return topic;
      }
      set
      {

         topic = value;
      }
   }

   public HelpAttribute(string url)  // url 是一個定位（positional）參數
   {
      this.Url = url;
   }

   private string topic;
}
[HelpAttribute("Information on the class MyClass")]
class MyClass
{
}

namespace AttributeAppl
{
   class Program
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);
         object[] attributes = info.GetCustomAttributes(true);
         for (int i = 0; i < attributes.Length; i++)
         {
            System.Console.WriteLine(attributes[i]);
         }
         Console.ReadKey();

      }
   }
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會顯示附加到類 MyClass 上的自定義特性：

HelpAttribute

實例

在本實例中，我們將使用在上一章中創建的 DeBugInfo 特性，並使用反射（Reflection）來讀取 Rectangle 類中的元數據。

實例

using System;
using System.Reflection;
namespace BugFixApplication
{
   // 一個自定義特性 BugFix 被賦給類及其成員
   [AttributeUsage(AttributeTargets.Class |
   AttributeTargets.Constructor |
   AttributeTargets.Field |
   AttributeTargets.Method |
   AttributeTargets.Property,
   AllowMultiple = true)]

   public class DeBugInfo : System.Attribute
   {
      private int bugNo;
      private string developer;
      private string lastReview;
      public string message;

      public DeBugInfo(int bg, string dev, string d)
      {
         this.bugNo = bg;
         this.developer = dev;
         this.lastReview = d;
      }

      public int BugNo
      {
         get
         {
            return bugNo;
         }
      }
      public string Developer
      {
         get
         {
            return developer;
         }
      }
      public string LastReview
      {
         get
         {
            return lastReview;
         }
      }
      public string Message
      {
         get
         {
            return message;
         }
         set
         {
            message = value;
         }
      }
   }
   [DeBugInfo(45, "Zara Ali", "12/8/2012",
        Message = "Return type mismatch")]
   [DeBugInfo(49, "Nuha Ali", "10/10/2012",
        Message = "Unused variable")]
   class Rectangle
   {
      // 成員變數
      protected double length;
      protected double width;
      public Rectangle(double l, double w)
      {
         length = l;
         width = w;
      }
      [DeBugInfo(55, "Zara Ali", "19/10/2012",
           Message = "Return type mismatch")]
      public double GetArea()
      {
         return length * width;
      }
      [DeBugInfo(56, "Zara Ali", "19/10/2012")]
      public void Display()
      {
         Console.WriteLine("Length: {0}", length);
         Console.WriteLine("Width: {0}", width);
         Console.WriteLine("Area: {0}", GetArea());
      }
   }//end class Rectangle  
   
   class ExecuteRectangle
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Rectangle r = new Rectangle(4.5, 7.5);
         r.Display();
         Type type = typeof(Rectangle);
         // 遍曆 Rectangle 類的特性
         foreach (Object attributes in type.GetCustomAttributes(false))
         {
            DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)attributes;
            if (null != dbi)
            {
               Console.WriteLine("Bug no: {0}", dbi.BugNo);
               Console.WriteLine("Developer: {0}", dbi.Developer);
               Console.WriteLine("Last Reviewed: {0}",
                                        dbi.LastReview);
               Console.WriteLine("Remarks: {0}", dbi.Message);
            }
         }
         
         // 遍曆方法特性
         foreach (MethodInfo m in type.GetMethods())
         {
            foreach (Attribute a in m.GetCustomAttributes(true))
            {
               DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)a;
               if (null != dbi)
               {
                  Console.WriteLine("Bug no: {0}, for Method: {1}",
                                                dbi.BugNo, m.Name);
                  Console.WriteLine("Developer: {0}", dbi.Developer);
                  Console.WriteLine("Last Reviewed: {0}",
                                                dbi.LastReview);
                  Console.WriteLine("Remarks: {0}", dbi.Message);
               }
            }
         }
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

Length: 4.5
Width: 7.5
Area: 33.75
Bug No: 49
Developer: Nuha Ali
Last Reviewed: 10/10/2012
Remarks: Unused variable
Bug No: 45
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 12/8/2012
Remarks: Return type mismatch
Bug No: 55, for Method: GetArea
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 19/10/2012
Remarks: Return type mismatch
Bug No: 56, for Method: Display
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 19/10/2012
Remarks: