C#基础知识之反射

两个现实中的例子：
1、B超：大家体检的时候大概都做过B超吧，B超可以透过肚皮探测到你内脏的生理情况。这是如何做到的呢？B超是B型超声波，它可以透过肚皮通过向你体内发射B型超声波，当超声波遇到内脏壁的时候就会产生一定的“回音”反射，然后把“回音”进行处理就可以显示出内脏的情况了（我不是医生也不是声学专家，不知说得是否准确^_^）。
2、地球内部结构：地球的内部结构大体可以分为三层：地壳、地幔和地核。地壳是固体，地核是液体，地幔则是半液半固的结构（中学地理的内容，大家还记得吧？）。如何在地球表面不用深入地球内部就知道其内部的构造呢？对，向地球发射“地震波”，“地震波”分两种一种是“横波”，另一种是“纵波”。“横波”只能穿透固体，而“纵波”既可穿透固体又可以穿透液体。通过在地面对纵波和横波的反回情况，我们就可以大体断定地球内部的构造了。

大家注意到这两个例子的共同特点，就是从一个对象的外部去了解对象内部的构造，而且都是利用了波的反射功能。在.NET中的反射也可以实现从对象的外部来了解对象（或程序集）内部结构的功能，哪怕你不知道这个对象（或程序集）是个什么东西。

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。另外还可以动态地创建类型的实例，即使这个对象的类型在编译时还不知道。 使用反射可以使得我们很容易地使用自己或第三方开发的类型来增强应用程序的功能，从而设计出可动态扩展的应用程序。

需要使用反射类型的应用程序比较少，我们也应当尽量避免使用它（性能问题），假定它没有被滥用，它可以是工具箱中非常强大的工具
反射的用途：
（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。

一、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");

　　上面这三类代码都是获取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。

string n = "grayworm";
Type t = n.GetType();
foreach (MemberInfo mi in t.GetMembers())
{
Console.WriteLine("{0}/t{1}",mi.MemberType,mi.Name);
}

1、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
2、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。

3、查看类中的构造方法： 

NewClassw nc = new NewClassw();
Type t = nc.GetType();
ConstructorInfo[] ci = t.GetConstructors(); //获取类的所有构造函数
foreach (ConstructorInfo c in ci) //遍历每一个构造函数
{
ParameterInfo[] ps = c.GetParameters(); //取出每个构造函数的所有参数
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();
}

用构造函数动态生成对象：

Type t = typeof(NewClassw);
 Type[] pt = new Type[2];
 pt[0] = typeof(string);
 pt[1] = typeof(string);
 //根据参数类型获取构造函数 
 ConstructorInfo ci = t.GetConstructor(pt); 
 //构造Object数组，作为构造函数的输入参数 
 object[] obj = new object[2]{"grayworm","hi.baidu.com/grayworm"};   
 //调用构造函数生成对象 
 object o = ci.Invoke(obj);    
 //调用生成的对象的方法测试是否对象生成成功 
 //((NewClassw)o).show();         

用Activator生成对象：

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

查看类中的属性： 

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

   

查看类中的public方法：

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

查看类中的public字段

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

用反射生成对象，并调用属性、方法和字段进行操作

NewClassw nc = new NewClassw();
Type t = nc.GetType();
object obj = Activator.CreateInstance(t);
//取得ID字段 
FieldInfo fi = t.GetField("ID");
//给ID字段赋值 
fi.SetValue(obj, "k001");
//取得MyName属性 
PropertyInfo pi1 = t.GetProperty("MyName");
//给MyName属性赋值 
pi1.SetValue(obj, "grayworm", null);
PropertyInfo pi2 = t.GetProperty("MyInfo");
pi2.SetValue(obj, "hi.baidu.com/grayworm", null);
//取得show方法 
MethodInfo mi = t.GetMethod("show");
//调用show方法 
mi.Invoke(obj, null);

二、System.Reflection.Assembly类
　　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);
}
}

　　

四、Assembly.Load()方法，Assembly.LoadFrom()方法，Assembly.LoadFile()方法

1、Assembly.Load() 

　　Assembly.Load()用指定的名称加载程序集，比如：

using System;
using System.Reflection;

class Class1
{
    public static void Main()
    {
        // You must supply a valid fully qualified assembly name.
        Assembly SampleAssembly = Assembly.Load
            ("SampleAssembly, Version=1.0.2004.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=8744b20f8da049e3");
        // Display all the types contained in the specified assembly.
        foreach (Type oType in SampleAssembly.GetTypes()) {
            Console.WriteLine(oType.Name);
        }
    }
}

　　如上所示，这个方法通过程序集的长名称（包括程序集名，版本信息，语言文化，公钥标记）来加载程序集的，会加载此程序集引用的其他程序集，一般情况下都应该优先使用 这个方法，他的执行效率比LoadFrom要高很多，而且不会造成重复加载的问题。至于该方法的执行原理就不做深究。

特点概括来说如下：

• 执行效率高
• 不会造成重复加载
• 加载该程序集相关联的其他程序集 

2、Assembly.LoadFrom() 

　　Assembly.LoadFrom()方法，已知程序集的文件名或路径，加载程序集。这个方法从指定的路径来加载程序集，实际上这个方法被调用的时候，CLR会打开这个文件，获取其中的程序集版本，语言文化，公钥标记等信息，把他们传递给 Load方法，如果找到了程序集，会和LoadFrom方法中指定的路径做比较，如果路径相同，该程序集会被认为是应用程序的一部分，如果路径不同或Load方法没有找到程序集，那该程序集只是被作为一个“数据文件”来加载，不会被认为是应用程序的一部分。所以说Load方法比LoadFrom方法的执行效率高的原因。另外，由于可能把程序集作为“数据文件”来加载，所以使用 LoadFrom从不同路径加载相同程序集的时候会导致重复加载。当然这个方法会加载此程序集引用的其他程序集。

特点概括来说如下：

• 不会造成重复加载
• 加载该程序集相关联的其他程序集 

Assembly SampleAssembly;
SampleAssembly = Assembly.LoadFrom("c:\Sample.Assembly.dll");
// Obtain a reference to a method known to exist in assembly.
MethodInfo Method = SampleAssembly.GetTypes()[0].GetMethod("Method1");
// Obtain a reference to the parameters collection of the MethodInfo instance.
ParameterInfo[] Params = Method.GetParameters();
foreach (ParameterInfo Param in Params)
{
    Console.WriteLine("Param=" + Param.Name.ToString());
    Console.WriteLine("  Type=" + Param.ParameterType.ToString());
    Console.WriteLine("  Position=" + Param.Position.ToString());
    Console.WriteLine("  Optional=" + Param.IsOptional.ToString());
}

3、Assembly.LoadFile() 

　　加载指定路径中程序集文件的内容。

　　特点概括如下：

• 不会加载此程序集相关联的其他程序集
• 会造成重复加载

4、总结：一般大家应该优先选择Load方法来加载程序集