反射是C#中的一个强大特性,允许程序在运行时检查和操作类型和对象的信息。
通过反射,你可以获取类型的属性、方法、构造函数等信息,并可以动态创建对象、调用方法或访问属性,甚至可以实现某些框架或库的核心功能。
反射的基本概念
- 类型信息:反射使我们能够获取类型的名称、成员(如属性、方法、字段)、基类、接口等信息。
- 动态创建对象:可以在运行时创建一个类的实例,而不需要在编译时知道具体的类。
- 访问成员:通过反射,可以访问类的私有成员,甚至是静态成员。
反射的常用类
反射的主要类都在 System.Reflection
命名空间中,以下是一些重要的类:
- Type:表示类型的信息,可以用来获取类的信息,包括方法、属性、字段等。
- Assembly:表示一个程序集,提供有关程序集的元数据。
- MethodInfo:表示方法的信息,可以用来调用方法。
- PropertyInfo:表示属性的信息,可以用来获取或设置属性的值。
反射常用类及其常用方法表
类名 | 常用方法 | 描述 |
---|---|---|
Type | GetProperties() |
获取公共属性的数组。 |
GetMethods() |
获取公共方法的数组。 | |
GetFields() |
获取公共字段的数组。 | |
GetConstructors() |
获取构造函数的信息。 | |
GetInterfaces() |
获取该类型实现在的所有接口。 | |
GetCustomAttributes() |
获取应用于当前类型的所有自定义特性(Attributes)。 | |
BaseType |
获取此类型的基类型(父类)。 | |
PropertyInfo | GetValue(object obj) |
获取指定对象上属性的值。 |
SetValue(object obj, object value) |
设置指定对象上属性的值。 | |
CanRead |
指示属性是否有获取访问器。 | |
CanWrite |
指示属性是否有设置访问器。 | |
MethodInfo | Invoke(object obj, object[] parameters) |
调用方法。 |
GetParameters() |
获取方法的参数信息。 | |
ReturnType |
获取方法的返回类型。 | |
IsStatic |
指示方法是否为静态方法。 | |
FieldInfo | GetValue(object obj) |
获取指定对象上字段的值。 |
SetValue(object obj, object value) |
设置指定对象上字段的值。 | |
FieldType |
获取字段的类型。 | |
ConstructorInfo | Invoke(object[] parameters) |
调用构造函数以创建实例。 |
GetParameters() |
获取构造函数的参数信息。 | |
IsStatic |
指示构造函数是否为静态构造函数。 | |
Assembly | GetTypes() |
获取程序集中的所有类型。 |
GetName() |
获取程序集的名称信息。 | |
GetCustomAttributes() |
获取应用于该程序集的所有自定义特性。 |
typeof 与 GetType
1. typeof
操作符
定义
typeof
是一个操作符,用于在编译时获取某个类型的Type
对象。它适用于任何类型,包括类、结构、接口和基本类型。
用法
typeof
的语法是:Type type = typeof(SomeType);
- 它返回的结果是
System.Type
的一个实例,表示指定类型的信息,能够用于反射。
2. GetType
方法
定义
GetType
是一个实例方法,它属于所有 .NET 对象的基类Object
。当你在一个对象实例上调用GetType
方法时,它会返回该实例的Type
对象。
用法
GetType
的语法是:Type type = someObject.GetType();
- 它用于获取对象的实际类型信息。
特点 | typeof |
GetType |
---|---|---|
类型获取方式 | 在编译时获取类型信息 | 在运行时获取对象实例的类型信息 |
使用场景 | 获取静态类型的 Type 对象 |
获取对象实例的 Type 对象 |
返回类型 | 总是返回特定类型的 Type |
返回调用该方法的对象的实际类型的 Type |
语法 | Type type = typeof(ClassName); |
Type type = instance.GetType(); |
反射的使用示例
1. 获取类型信息
使用 Type
类可以获取对象的类型信息:
我们定义一个简单的类 Person
,然后使用反射获取它的类型信息。
在此,我们将typeof和GetType进行对比。
using System;
namespace Tdm;
public class Person
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
public void DisplayInfo()
{
Console.WriteLine($"姓名: {Name}, 年龄: {Age}");
}
}
class Program
{
static void Main()
{
Person person = new Person(); // 创建 Person 对象
// 使用 GetType 方法
Type typeFromInstance = person.GetType();
Console.WriteLine("使用 GetType() 输出:");
Console.WriteLine("类型名称: " + typeFromInstance.Name); // 输出:类型名称: Person
Console.WriteLine("命名空间: " + typeFromInstance.Namespace); // 输出:命名空间: (Tdm)
// 使用 typeof 操作符
Type typeFromTypeOf = typeof(Person);
Console.WriteLine("\n使用 typeof 输出:");
Console.WriteLine("类型名称: " + typeFromTypeOf.Name); // 输出:类型名称: Person
Console.WriteLine("命名空间: " + typeFromTypeOf.Namespace); // 输出:命名空间: (Tdm)
}
}
使用 GetType() 输出:
类型名称: Person
命名空间: (Tdm)
使用 typeof 输出:
类型名称: Person
命名空间: (Tdm)
2. 动态创建对象
我们使用反射动态创建 Person
对象,并设置其属性。
using System;
public class Person
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
public void DisplayInfo()
{
Console.WriteLine($"姓名: {Name}, 年龄: {Age}");
}
}
class Program
{
static void Main()
{
Type personType = typeof(Person); // 获取 Person 类型
Person person = (Person)Activator.CreateInstance(personType); // 动态创建 Person 实例
// 设置属性值
person.Name = "小明"; // 设置姓名
person.Age = 25; // 设置年龄
person.DisplayInfo(); // 调用方法显示信息,输出:姓名: 小明, 年龄: 25
}
}
3. 访问和修改属性
我们将使用反射访问和修改 Person
类的属性。
using System;
using System.Reflection;
public class Person
{
public string Name { get; set; } // 姓名属性
public int Age { get; set; } // 年龄属性
}
class Program
{
static void Main()
{
Person person = new Person(); // 创建 Person 对象
Type type = person.GetType(); // 获取类型信息
// 获取属性信息
PropertyInfo nameProperty = type.GetProperty("Name"); // 获取 Name 属性
PropertyInfo ageProperty = type.GetProperty("Age"); // 获取 Age 属性
// 设置属性值
nameProperty.SetValue(person, "张三"); // 通过反射设置 Name 属性
ageProperty.SetValue(person, 30); // 通过反射设置 Age 属性
// 获取属性值并输出
Console.WriteLine($"{nameProperty.Name}: {nameProperty.GetValue(person)}"); // 输出:Name: 张三
Console.WriteLine($"{ageProperty.Name}: {ageProperty.GetValue(person)}"); // 输出:Age: 30
}
}
4.调用方法
我们将使用反射调用 Person
类的方法。
using System;
using System.Reflection;
public class Person
{
public void DisplayInfo(string greeting) // 显示信息的方法
{
Console.WriteLine($"{greeting}, 我是C#开发工程师!。"); // 输出问候信息
}
}
class Program
{
static void Main()
{
Person person = new Person(); // 创建 Person 对象
Type type = person.GetType(); // 获取类型信息
// 获取方法信息
MethodInfo methodInfo = type.GetMethod("DisplayInfo"); // 获取 DisplayInfo 方法
// 调用方法并传递参数
methodInfo.Invoke(person, new object[] { "你好" }); // 输出:你好,我是C#开发工程师!
}
}
反射的使用场景
1. 序列化和反序列化
反射非常适合于在对象和数据格式(如 JSON 或 XML)之间进行转换。使用反射,可以动态遍历对象的属性,将其值提取出来,构建相应的序列化格式。
示例:将一个对象转换为 JSON 字符串,或将一个 JSON 字符串转换为对象。
2. 依赖注入
许多现代框架(如 ASP.NET Core)使用反射来实现依赖注入。在运行时,框架可以通过反射创建对象实例和解析依赖关系。
示例:在 ASP.NET Core 中,使用反射自动识别控制器并注入其依赖服务。
3. 动态类型处理
在处理动态类型(例如,使用动态对象或 COM 组件)时,反射可以帮助获取类型信息并处理其方法和属性。
示例:通过反射操作一个未知类型的对象,尤其是在不确定其类型时。
注意事项
1. 性能问题
反射涉及到查找和动态调用,通常比直接调用方法慢。在性能敏感的代码中,应尽量减少反射的使用,或者对反射结果进行缓存。
2. 类型安全
反射不进行编译时类型检查,因此可能导致运行时错误。如果获取的成员不存在,程序将抛出异常。在使用反射时,务必保证类型的匹配。