.Net 中的反射(动态创建类型实例) Part.4 (转载)

动态创建对象

在前面节中，我们先了解了反射，然后利用反射查看了类型信息，并学习了如何创建自定义特性，并利用反射来遍历它。可以说，前面三节，我们学习的都是反射是什么，在接下来的章节中，我们将学习反射可以做什么。在进行更有趣的话题之前，我们先看下如何动态地创建一个对象。

我们新建一个Console控制台项目，叫做Reflection4(因为本文是Part4，你也可以起别的名字)。然后，添加一个示范类，本文中将通过对这个示范类的操作来进行说明：

public class Calculator
{
    private int x;
    private int y;

    public Calculator()
    {
        x = 0;
        y = 0;
    }

    public Calculator(int x, int y)
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

1.使用无参数构造函数创建对象

上面这个类非常简单，它包含两个构造函数，一个是有参数的构造函数，一个是无参数的构造函数，我们先看看通过反射，使用无参数的构造函数创建对象。创建对象通常有两种方式，

1.1 使用 Assembly 的 CreateInstance 方法：

static void Main(string[] args)
{
    Assembly asm = Assembly.GetExecutingAssembly();
    Object obj = asm.CreateInstance("Reflection4.Calculator", true);
}

CreateInstance 的第一个参数代表了要创建的类型实例的字符串名称，第二个参数说明是不是大小写无关(Ignore Case)。注意到CreateInstance返回的是一个Object对象，意味着如果想使用这个对象，需要进行一次类型转换。

1.2 调用 Activator 类的静态方法 CreateInstance：

static void Main(string[] args)
{
    ObjectHandle handler = Activator.CreateInstance(null, "Reflection4.Calculator");
    object obj = handler.Unwrap();
}

其中CreateInstance的第一个参数说明是程序集的名称，为null时表示当前程序集；第二个参数说明要创建的类型名称。Activator.CreateInstance返回的是一个ObjectHandle对象，必须进行一次Unwrap()才能返回Object类型，进而可以强制转换成我们需要的类型(本例中是Calculator)。ObjectHandle包含在System.Runtime.Remoting命名空间中，可见它是Remoting相关的，对于Remoting我暂时没有做太多研究，我们现在只要知道可以通过这种方式创建对象就可以了。

2.使用有参数构造函数创建对象

如果我们想通过有参数的构造函数创建对象，我们可以使用Assembly的CreateInstanc()的重载方法：

static void Main(string[] args)
{
    // 有参数构造函数创建对象
    Assembly asm = Assembly.GetExecutingAssembly();

    // 定义构造函数需要的参数
    Object[] parameters = new Object[2];
    parameters[0] = 3;
    parameters[1] = 5;
    Object obj = asm.CreateInstance("Reflection4.Calculator", true, BindingFlags.Default, null, parameters, null, null);
}

我们看一下CreateInstance需要提供的参数：

1. 前两个在前一小节已经说明过了；
2. BindingFlags在前面我们也用到过，它用于限定对类型成员的搜索。在这里指定Default，意思是不使用BingdingFlags的策略(你可以把它理解成null，但是BindingFlags是值类型，所以不可能为null，必须有一个默认值，而这个Default就是它的默认值)；
3. 接下来的参数是Binder，它封装了CreateInstance绑定对象(Calculator)的规则，我们几乎永远都会传递null进去，实际上使用的是预定义的DefaultBinder；
4. 接下来是一个Object[]数组类型，它包含我们传递进去的参数，有参数的构造函数将会使用这些参数；
5. 接下来的参数是一个CultureInfo类型，它包含了关于语言和文化的信息(简单点理解就是什么时候ToString("c")应该显示“￥”，什么时候应该显示“＄”)。

动态调用方法

接下来我们看一下如何动态地调用方法。注意，本文讨论的调用不是将上面动态创建好的对象由Object类型转换成Calculator类型再进行方法调用，这和“常规调用”就没有区别了，让我们以 .Net Reflection 的方式来进行方法的调用。继续进行之前，我们为Calculator添加两个方法，一个实例方法，一个静态方法：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Reflection4
{
    public class Calculator
    {
        private int x;
        private int y;

        public Calculator()
        {
            x = 0;
            y = 0;
        }

        public Calculator(int x, int y)
        {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }

        public int Add()
        {
            int total = 0;
            total = x + y;
            Console.WriteLine("Invoke Instance Method: ");
            Console.WriteLine(String.Format("[Add]: {0} plus {1} equals to {2}", x, y, total));
            return total;
        }

        public static void Add(int x, int y)
        {
            int total = x + y;
            Console.WriteLine("Invoke Static Method: ");
            Console.WriteLine(String.Format("[Add]: {0} plus {1} equals to {2}", x, y, total));
        }
    }
}

调用方法的方式一般有两种：

1. 在类型的Type对象上调用InvokeMember()方法，传递想要在其上调用方法的对象(也就是刚才动态创建的Calculator类型实例)，并指定BindingFlags为InvokeMethod。根据方法签名，可能还需要传递参数。
2. 先通过Type对象的GetMethond()方法，获取想要调用的方法对象，也就是MethodInfo对象，然后在该对象上调用Invoke方法。根据方法签名，可能还需要传递参数。

需要说明的是，使用InvokeMember不限于调用对象的方法，也可以用于获取对象的字段、属性，方式都是类似的，本文只说明最常见的调用方法。

1.使用InvokeMember调用方法

我们先看第一种方法，代码很简单，只需要两行(注意obj在上节已经创建，是Calculator类型的实例)：

static void Main(string[] args)
{
    //Assembly asm = Assembly.GetExecutingAssembly();
    //object obj = asm.CreateInstance("Reflection4.Calculator", true);

    // 有参数构造函数创建对象
    Assembly asm = Assembly.GetExecutingAssembly();

    // 定义构造函数需要的参数
    Object[] parameters = new Object[2];
    parameters[0] = 3;
    parameters[1] = 5;
    Object obj = asm.CreateInstance("Reflection4.Calculator", true, BindingFlags.Default, null, parameters, null, null);
    Type t = typeof(Calculator);
    int result = (int)t.InvokeMember("Add", BindingFlags.InvokeMethod, null, obj, null);
    Console.WriteLine("The result is {0}", result);
}

输出：

在InvokeMember方法中，第一个参数说明了想要调用的方法名称；第二个参数说明是调用方法(因为InvokeMember的功能非常强大，不光是可以调用方法，还可以获取/设置属性、字段等。此枚举的详情可参看Part.2或者MSDN)；第三个参数是Binder，null说明使用默认的Binder；第四个参数说明是在这个对象上(obj是Calculator类型的实例)进行调用；最后一个参数是数组类型，表示的是方法所接受的参数。

我们在看一下对于静态方法应该如何调用：

static void Main(string[] args)
{
    //Assembly asm = Assembly.GetExecutingAssembly();
    //object obj = asm.CreateInstance("Reflection4.Calculator", true);

    // 有参数构造函数创建对象
    Assembly asm = Assembly.GetExecutingAssembly();

    // 定义构造函数需要的参数
    Object[] parameters = new Object[2];
    parameters[0] = 3;
    parameters[1] = 5;
    Object obj = asm.CreateInstance("Reflection4.Calculator", true, BindingFlags.Default, null, parameters, null, null);

    Type t = typeof(Calculator);
    int result = (int)t.InvokeMember("Add", BindingFlags.InvokeMethod, null, obj, null);
    Console.WriteLine("The result is {0}", result);

    Console.WriteLine("------------------------------");

    Object[] parameters2 = new Object[2];
    parameters2[0] = 6;
    parameters2[1] = 9;
    t.InvokeMember("Add", BindingFlags.InvokeMethod, null, typeof(Calculator), parameters2);
}

输出：

我们和上面对比一下：首先，第四个参数传递的是 typeof(Calculator)，不再是一个Calculator实例类型，这很容易理解，因为我们调用的是一个静态方法，它不是基于某个具体的类型实例的，而是基于类型本身；其次，因为我们的静态方法需要提供两个参数，所以我们以数组的形式将这两个参数进行了传递。

2. 使用 MethodInfo.Invoke 调用方法

我们再看下第二种方式，先获得一个MethodInfo实例，然后调用这个实例的Invoke方法，我们看下具体如何做：

static void Main(string[] args)
{
    // 有参数构造函数创建对象
    Assembly asm = Assembly.GetExecutingAssembly();

    // 定义构造函数需要的参数
    Object[] parameters = new Object[2];
    parameters[0] = 3;
    parameters[1] = 5;
    Object obj = asm.CreateInstance("Reflection4.Calculator", true, BindingFlags.Default, null, parameters, null, null);

    Type t = typeof(Calculator);
    MethodInfo mi = t.GetMethod("Add", BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);
    mi.Invoke(obj,null);
}

输出：
请按任意键继续. . .

在代码的第二行，我们先使用GetMethod方法获取了一个方法对象MethodInfo，指定BindingFlags为Instance和Public，因为有两个方法都命名为“Add”，所以在这里指定搜索条件是必须的。接着我们使用Invoke()调用了Add方法，第一个参数obj是前面创建的Calculator类型实例，表明在该实例上创建方法；第二个参数为null，说明方法不需要提供参数。

我们再看下如何使用这种方式调用静态方法：

static void Main(string[] args)
{
    // 有参数构造函数创建对象
    Assembly asm = Assembly.GetExecutingAssembly();

    // 定义构造函数需要的参数
    Object[] parameters = new Object[2];
    parameters[0] = 3;
    parameters[1] = 5;
    Object obj = asm.CreateInstance("Reflection4.Calculator", true, BindingFlags.Default, null, parameters, null, null);

    Type t = typeof(Calculator);
    Object[] parameters2 = new Object[2];
    parameters2[0] = 6;
    parameters2[1] = 9;
    MethodInfo mi = t.GetMethod("Add", BindingFlags.Static | BindingFlags.Public);
    mi.Invoke(null, parameters2);
    // mi.Invoke(t, parameters2);  也可以这样
}

输出：

可以看到与上面的大同小异，在GetMethod()方法中，我们指定为搜索BindingFlags.Static，而不是BindingFlags.Public，因为我们要调用的是静态的Add方法。在Invoke()方法中，需要注意的是第一个参数，不能在传递Calculator类型实例，而应该传递Calculator的Type类型或者直接传递null。因为静态方法不是属于某个实例的。

NOTE：通过上面的例子可以看出：使用反射可以达到最大程度上的多态，举个例子，你可以在页面上放置一个DropDownList控件，然后指定它的Items的value为你某个类的方法的名称，然后在SelectedIndexChanged事件中，利用value的值来调用类的方法。而在以前，你只能写一些if else 语句，先判断DropDownList返回的值，根据值再决定调用哪个方法。使用这种方式，编译器在代码运行之前(或者说用户选择了某个选项之前)完全不知道哪个方法将被调用，这也就是常说的 迟绑定(Late Binding)。

Coding4Fun：遍历System.Drawing.Color结构

我们已经讲述了太多的基本方法和理论，现在让我们来做一点有趣的事情：大家知道在Asp.Net中控件的颜色设置，比如说ForeColor, BackColor等，都是一个System.Draw.Color 结构类型。在某些情况下我们需要使用自定义的颜色，那么我们会使用类似这样的方式Color.FromRgb(125,25,13)创建一个颜色值。但有时候我们会觉得比较麻烦，因为这个数字太不直观了，我们甚至需要把这个值贴到PhotoShop中看看是什么样的。

这时候，我们可能会想要使用Color结构提供的默认颜色，也就是它的141个静态属性，但是这些值依然是以名称，比如DarkGreen的形式给出的，还是不够直观，如果能把它们以色块的形式输出到页面就好了，这样我们查看起来会方便的多，以后使用也会比较便利。我已经实现了它，可以点击下面的链接查看：

效果预览：http://www.tracefact.net/demo/reflection/color.aspx

基本实现

现在我们来看一下实现过程：

先创建页面Color.aspx(或其他名字)，然后在Head里添加些样式控制页面显示，再拖放一个Panel控件进去。样式表需要注意的是#pnColors div部分，它定义了页面上将显示的色块的样式；Id为pnHolder的Panel控件用于装载我们动态生成的div。

<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeFile="Color.aspx.cs" Inherits="Reflection_Color" %>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
    <title>反射遍历System.Drawing.Color结构</title>
    <style type="text/css">
        body{font-size:14px;}
        h1{font-size:26px;}
        #pnColors
        {
            750px;
        }
        div
        {
            float:left;140px;
            padding:7px 0;
            text-align:center;
            margin:3px;
            border:1px solid #aaa;
            font-size:11px;
            font-family:verdana, arial

        }
    </style>
</head>
<body>
    <asp:Panel ID="pnColors" runat="server">
    </asp:Panel>
</body>
</html>

NOTE：如果将页面命名为了 Color.aspx，那么需要在代码后置文件中修改类名，比如改成：Reflection_Color，同时页面顶部也需要修改成Inherits="Reflection_Color"，不然会出现命名冲突的问题。

下一步的思路是这样的：我们在phColors中添加一系列的div，这些div也就是页面上我们将要显示的色块。我们设置div的文本为颜色的名称和 RGB数值，它的背景色我们设为相应的颜色(色块的其他样式，比如宽、边框、宽度已经在head中定义)。我们知道在Asp.Net中，并没有一个Div控件，只有HtmlGenericControl，此时，我们最好定义一个Div让它继承自HtmlGenericControl。

public class Div : HtmlGenericControl
{
    private string name;

    public Div(Color c)
        : base("div")  // 调用基类构造函数，创建一个 Div
    {
        this.name = c.Name;  // 颜色名称
        // 设置文本
        this.InnerHtml = String.Format("{0}<br />RGB({1},{2},{3})", name, c.R, c.G, c.B);
        int total = c.R + c.G + c.B;
        if (total <= 255)  // 如果底色太暗，前景色改为明色调
            this.Style.Add("color", "#eee");
        // 设置背景颜色
        this.Style.Add("background", String.Format("rgb({0},{1},{2})", c.R, c.G, c.B));
    }
}

如同我们前面所描述的，这个Div接受一个Color类型作为构造函数的参数，然后在构造函数中，先设置了它的文本为颜色名称和颜色的各个数值(通过Color结构的R, G, B属性获得)。然后设置了div的背景色为相应的RGB颜色。

NOTE：在上面 if(total<=255)那里，可能有的颜色本身就很暗，如果这种情况再使用黑色的前景色那么文字会看不清楚，所以我添加了判断，如果背景太暗，就将前景色调的明亮一点。

OK，现在我们到后置代码中只要做一点点的工作就可以了：

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
    List<Div> list = new List<Div>();
    Type t = typeof(Color);
    // 获取属性
    PropertyInfo[] properties = t.GetProperties(BindingFlags.Static | BindingFlags.Public);
    Div div;
    // 遍历属性
    foreach (PropertyInfo p in properties)
    {
        // 动态获得属性
        Color c = (Color)t.InvokeMember(p.Name, BindingFlags.GetProperty, null, typeof(Color), null);
        div = new Div(c);
        list.Add(div);
    }
    foreach (Div item in list)
    {
        pnColors.Controls.Add(item);
    }
}

上面的代码是很直白的：先创建一个Div列表，用于保存即将创建的色块。然后获取Color类型的Type实例。接着我们使用GetProperties()方法，并指定BindingFlags获取所有的静态公共属性。然后遍历属性，并使用InvokeMember()方法获取了属性值，因为返回的是一个Object类型，所以我们需要把它强制转换成一个Color类型。注意在这里InvokeMember的BindingFlags指定为GetProperty，意为获取属性值。第四个参数为typeof(Color)，因为颜色属性(比如DarkGreen)是静态的，不是针对于某个实例的，如果是实例，则需要传递调用此属性的类型实例。最后，我们根据颜色创建div，并将它加入列表，遍历列表并逐一加入到Id为pnColors的Panal控件中。

现在已经OK了，如果打开页面，应该可以看到类似这样的效果：

本文分三个部分讲述了.Net中反射的一个应用：动态创建对象和调用对象方法(属性、字段)。我们先学习最常见的动态创建对象的两种方式，随后分别讨论了使用Type.InvokeMember()和MethodInfo.Invoke()方法来调用类型的实例方法和静态方法。最后，我们使用反射遍历了System.Drawing.Color结构，并输出了颜色值。