通常，反射用於動態獲取對象的類型、屬性和方法等信息。今天帶你玩轉反射，來匯總一下反射的各種常見操作，撿漏看看有沒有你不知道的。
獲取類型的成員
Type 類的 GetMembers 方法用來獲取該類型的所有成員，包括方法和屬性，可通過 BindingFlags 標誌來篩選這些成員。
using System;
using System.Reflection;
using System.Linq;
public class Program
{
public static voidMain()
{
var members = typeof(object).GetMembers(BindingFlags.Public |
BindingFlags.Static | BindingFlags.Instance);
foreach (var member in members)
{
Console.WriteLine($"{member.Name} is a {member.MemberType}");
}
}
}
輸出：
GetType is a Method
GetHashCode is a Method
ToString is a Method
Equals is a Method
ReferenceEquals is a Method
.ctor is a Constructor
GetMembers 方法也可以不傳 BindingFlags，默認返回的是所有公開的成員。
獲取並調用對象的方法
Type 類型的 GetMethod 方法用來獲取該類型的 MethodInfo，然後可通過 MethodInfo 動態調用該方法。
對於非靜態方法，需要傳遞對應的實例作為參數，示例：
class Program
{
public static void Main()
{
var str = "hello";
var method = str.GetType()
.GetMethod("Substring", new[] {typeof(int), typeof(int)});
var result = method.Invoke(str, new object[] {0, 4}); // 相當於 str.Substring(0, 4)
Console.WriteLine(result); // 輸出：hell
}
}
對於靜態方法，則對象參數傳空，示例：
var method = typeof(Math).GetMethod("Exp");
// 相當於 Math.Exp(2)
var result = method.Invoke(null, new object[] {2});
Console.WriteLine(result); // 輸出(e^2)：7.38905609893065
如果是泛型方法，則還需要通過泛型參數來創建泛型方法，示例：
class Program
{
public static void Main()
{
// 反射調用泛型方法
MethodInfo method1 = typeof(Sample).GetMethod("GenericMethod");
MethodInfo generic1 = method1.MakeGenericMethod(typeof(string));
generic1.Invoke(sample, null);
// 反射調用靜態泛型方法
MethodInfo method2 = typeof(Sample).GetMethod("StaticMethod");
MethodInfo generic2 = method2.MakeGenericMethod(typeof(string));
generic2.Invoke(null, null);
}
}
public class Sample
{
public void GenericMethod<T>()
{
//...
}
public static void StaticMethod<T>()
{
//...
}
}
創建一個類型的實例
使用反射動態創建一個類型的實例有多種種方式。最簡單的一種是用 new() 條件聲明。
使用 new 條件聲明
如果在一個方法內需要動態創建一個實例，可以直接使用 new 條件聲明，例如：
T GetInstance<T>() where T : new()
{
T instance = newT();
return instance;
}
但這種方式適用場景有限，比如不適用於構造函數帶參數的類型。
使用 Activator 類
使用 Activator 類動態創建一個類的實例是最常見的做法，示例：
Type type = typeof(BigInteger);
object result = Activator.CreateInstance(type);
Console.WriteLine(result); // 輸出：0
result = Activator.CreateInstance(type, 123);
Console.WriteLine(result); // 輸出：123
動態創建泛類型實例，需要先創建開放泛型（如List<>），再根據泛型參數轉換為具象泛型（如List<string>），示例：
// 先創建開放泛型
Type openType = typeof(List<>);
// 再創建具象泛型
Type[] tArgs = { typeof(string) };
Type target = openType.MakeGenericType(tArgs);
// 最後創建泛型實例
List<string> result = (List<string>)Activator.CreateInstance(target);
如果你不知道什麼是開放泛型和具象泛型，請看本文最後一節。
使用構造器反射
也可以通過反射構造器的方式動態創建類的實例，比上面使用 Activator 類要稍稍麻煩些，但性能要好些。示例：
ConstructorInfo c = typeof(T).GetConstructor(new[] { typeof(string) });
if (c == null)
throw new InvalidOperationException("...");
T instance = (T)c.Invoke(new object[] { "test" });
使用 FormatterServices 類
如果你想創建某個類的實例的時候不執行構造函數和屬性初始化，可以使用 FormatterServices 的 GetUninitializedObject 方法。示例：
class Program
{
static void Main()
{
MyClass instance = (MyClass)FormatterServices.GetUninitializedObject(typeof(MyClass));
Console.WriteLine(instance.MyProperty1); // 輸出：0
Console.WriteLine(instance.MyProperty2); // 輸出：0
}
}
public class MyClass
{
public MyClass(int val)
{
MyProperty1 = val < 1 ? 1 : val;
}
public int MyProperty1 { get; }
public int MyProperty2 { get; set; } = 2;
}
獲取屬性或方法的強類型委託
通過反射獲取到對象的屬性和方法后，如果你想通過強類型的方法來訪問或調用，可以在中間加一層委託。這樣的好處是有利於封裝，調用者可以明確的知道調用時需要傳什麼參數。 比如下面這個方法，把 Math.Max 方法提取為一個強類型委託：
var tArgs = new Type[] { typeof(int), typeof(int) };
var maxMethod = typeof(Math).GetMethod("Max", tArgs);
var strongTypeDelegate = (Func<int, int, int>)Delegate
.CreateDelegate(typeof(Func<int, int, int>), null, maxMethod);
Console.WriteLine("3 和 5 之間最大的是：{0}", strongTypeDelegate(3, 5)); // 輸出：5
這個技巧也適用於屬性，可以獲取強類型的 Getter 和 Setter。示例：
var theProperty = typeof(MyClass).GetProperty("MyIntProperty");
// 強類型 Getter
var theGetter = theProperty.GetGetMethod();
var strongTypeGetter = (Func<MyClass, int>)Delegate
.CreateDelegate(typeof(Func<MyClass, int>), theGetter);
var intVal = strongTypeGetter(target); // 相關於：target.MyIntProperty
// 強類型 Setter
var theSetter = theProperty.GetSetMethod();
var strongTypeSetter = (Action<MyClass, int>)Delegate
.CreateDelegate(typeof(Action<MyClass, int>), theSetter);
strongTypeSetter(target, 5); // 相當於：target.MyIntProperty = 5
反射獲取自定義特性
以下是四個常見的場景示例。
示例一，找出一個類中標註了某個自定義特性（比如 MyAtrribute）的屬性。
var props = type
.GetProperties(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance)
.Where(prop =>Attribute.IsDefined(prop, typeof(MyAttribute)));
示例二，找出某個屬性的所有自定義特性。
var attributes = typeof(t).GetProperty("Name").GetCustomAttributes(false);
示例三，找出程序集所有標註了某個自定義特性的類。
static IEnumerable<Type> GetTypesWithAttribute(Assembly assembly)
{
foreach(Type type inassembly.GetTypes())
{
if (type.GetCustomAttributes(typeof(MyAttribute), true).Length > 0)
{
yield return type;
}
}
}
示例四，在運行時讀取自定義特性的值
public static class AttributeExtensions
{
public static TValue GetAttribute<TAttribute, TValue>(
this Type type,
string MemberName,
Func<TAttribute, TValue> valueSelector,
bool inherit = false)
where TAttribute : Attribute
{
var att = type.GetMember(MemberName).FirstOrDefault()
.GetCustomAttributes(typeof(TAttribute), inherit)
.FirstOrDefault() as TAttribute;
if (att != null)
{
return valueSelector(att);
}
return default;
}
}
// 使用：
class Program
{
static void Main()
{
// 讀取 MyClass 類的 MyMethod 方法的 Description 特性的值
var description = typeof(MyClass)
.GetAttribute("MyMethod", (DescriptionAttribute d) => d.Description);
Console.WriteLine(description); // 輸出：Hello
}
}
public class MyClass
{
[Description("Hello")]
public void MyMethod() { }
}
動態實例化接口的所有實現類（插件激活）
通過反射來動態實例化某個接口的所有實現類，常用於實現系統的插件式開發。比如在程序啟動的時候去讀取指定文件夾（如 Plugins）中的 dll 文件，通過反射獲取 dll 中所有實現了某個接口的類，並在適當的時候將其實例化。大致實現如下：
interface IPlugin
{
string Description { get; }
void DoWork();
}
某個在獨立 dll 中的類：
class HelloPlugin : IPlugin
{
public string Description => "A plugin that says Hello";
public void DoWork()
{
Console.WriteLine("Hello");
}
}
在你的系統啟動的時候動態加載該 dll，讀取實現了 IPlugin 接口的所有類的信息，並將其實例化。
public IEnumerable<IPlugin> InstantiatePlugins(string directory)
{
var assemblyNames = Directory.GetFiles(directory, "*.addin.dll")
.Select(name => new FileInfo(name).FullName).ToArray();
foreach (var fileName assemblyNames)
AppDomain.CurrentDomain.Load(File.ReadAllBytes(fileName));
var assemblies = assemblyNames.Select(System.Reflection.Assembly.LoadFile);
var typesInAssembly = assemblies.SelectMany(asm =>asm.GetTypes());
var pluginTypes = typesInAssembly.Where(type => typeof (IPlugin).IsAssignableFrom(type));
return pluginTypes.Select(Activator.CreateInstance).Cast<IPlugin>();
}
檢查泛型實例的泛型參數
前文提到了構造泛型和具象泛型，這裏解釋一下。大多時候我們所說的泛型都是指構造泛型，有時候也被稱為具象泛型。比如 List<int> 就是一個構造泛型，因為它可以通過 new 來實例化。相應的，List<> 泛型是非構造泛型，有時候也被稱為開放泛型，它不能被實例化。開放泛型通過反射可以轉換為任意的具象泛型，這一點前文有示例。
假如現在有一個泛型實例，出於某種需求，我們想知道構建這個泛型實例需要用什麼泛型參數。比如某人創建了一個 List<T> 泛型的實例，並把它作為參數傳給了我們的一個方法：
var myList = newList<int>();
ShowGenericArguments(myList);
我們的方法簽名是這樣的：
public void ShowGenericArguments(object o)
這時，作為此方法的編寫者，我們並不知道這個 o 對象具體是用什麼類型的泛型參數構建的。通過反射，我們可以得到泛型實例的很多信息，其中最簡單的就是判斷一個類型是不是泛型：
public void ShowGenericArguments(object o)
{
if (o == null) return;
Type t =o.GetType();
if (!t.IsGenericType) return;
...
}
由於 List<> 本身也是泛型，所以上面的判斷不嚴謹，我們需要知道的是對象是不是一個構造泛型（List<int>）。而 Type 類還提供了一些有用的屬性：
typeof(List<>).IsGenericType // true
typeof(List<>).IsGenericTypeDefinition // true
typeof(List<>).IsConstructedGenericType// false
typeof(List<int>).IsGenericType // true
typeof(List<int>).IsGenericTypeDefinition // false
typeof(List<int>).IsConstructedGenericType// true
IsConstructedGenericType 和 IsGenericTypeDefinition 分別用來判斷某個泛型是不是構造泛型和非構造泛型。
再結合 Type 的 GetGenericArguments() 方法，就可以很容易地知道某個泛型實例是用什麼泛型參數構建的了，例如：
static void ShowGenericArguments(object o)
{
if (o == null) return;
Type t = o.GetType();
if (!t.IsConstructedGenericType) return;
foreach (Type genericTypeArgument in t.GetGenericArguments())
Console.WriteLine(genericTypeArgument.Name);
}
以上是關於反射的乾貨知識，都是從實際項目開發中總結而來，希望對你的開發有幫助。
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