C#反射、特性和动态编程

反射

反射是指对程序集中的元数据（如：方法、类型、参数、字段、属性、自定义特性等）进行检查的过程。我们是通过System.Type的实例来访问类型的元数据。

使用System.Type访问元数据

读取类型的元数据，首先要获得System.Type的一个实例，它代表了目标类型实例。System.Type提供了获取类型信息的所有方法。主要是通过object.GetType()和typeof（）操作符达到这个目的。

• 使用GetType()
  Object 对象包含一个GetType()成员，成功调用GetType（）的关键在于获得一个对象实例。例如：静态类无法实例化，无法调用GetType()。

DateTime dateTime = new DateTime();

Type type = dateTime.GetType();

// 获取该类型的所有公共属性
foreach (System.Reflection.PropertyInfo property in type.GetProperties())
{
    Console.WriteLine(property.Name);
}

输出：

• typeof()
  在编译时绑定到特定的Type实例，并直接获取类型作为参数。

     int value = (int)Enum.Parse(typeof(ThreadPriorityLevel), "Idle");
     Console.WriteLine(value);

  也可以使用typeof表达式验证value对象的类型：

     if (value.GetType() == typeof(int)) {
        // ...
     }
           

其中GetType() 在运行时返回对象的类型（晚期绑定），typeof()返回指定类的类型（早期绑定，编译时已知）
尽量采用typeof()这个操作符获取Type对象，因为操作符生成的代码通常更快。

成员调用

使用System.Type访问元数据后，可调用他们。

public class MagicClass
{
    private int magicBaseValue;

    public MagicClass()
    {
        magicBaseValue = 9;
    }

    public int ItsMagic(int preMagic)
    {
        return preMagic * magicBaseValue;
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 获取构造函数，并创建一个MagicClass的实例
        Type magicType = typeof(MagicClass);
        ConstructorInfo magicConstructor = magicType.GetConstructor(Type.EmptyTypes);
        object magicClassObject  = magicConstructor.Invoke( new object[] { });           

        // 获取ItsMagic方法并使用100的参数值进行调用
        MethodInfo magicMethod = magicType.GetMethod("ItsMagic");
        // Invoke方法第一个值为：要在其上调用方法或构造函数的实例对象
        // Invoke方法第一个值为：被调用方法或构造函数的参数列表。
        object magicValue = magicMethod.Invoke(magicClassObject, new object[] { 100 });

        Console.WriteLine("MethodInfo.Invoke()");
        Console.WriteLine("MagicClass.ItsMagic() returned: {0}", magicValue);
       
    }

结果：

泛型类型上的反射

• 在泛型类型上执行运行时反射，可以判断类型参数的类型：

public class Stack1<T>
{
    public void Add(T i)
    {
        // 判断类型参数的类型
        Type t = typeof(T);

    }
}

在获得类型参数的Type对象实例化后，就可在类型参数上执行反射，从而判断他的行为，并针对具体类型来调整Add方法，使其能更有效地支持这种类型。

• 为泛型类或方法获取类型参数

public class Stack1<T>
{
    public void Add(T i)
    {
        // 判断类型参数的类型
        Type t = typeof(T);

    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 2、为泛型类或方法获取类型参数
        Type t = typeof(Stack1<int>);
        foreach (Type t1 in t.GetGenericArguments())
        {
            Console.WriteLine("Type parameter:" + t1.FullName);
        }

    }

结果：

特性

特性就是对象，所以定义特性要定义类。它们只是将一些附加信息与某个目标元素关联起来的方式。

创建自定义特性

//1 要继承System.Attribute
//2 要为自定义特性类添加Attribute后缀
public class AnimalTypeAttribute : Attribute
{

}

查找特性

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Reflection;

namespace CustomAttribute.Simple
{
    public enum Animal
    {
        // Pets.
        Dog = 1,
        Cat,
        Bird,
    }

    // 限制特性能修饰哪些构造
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method, Inherited = true)]
    public class AnimalTypeAttribute : Attribute
    {
        // 提供特性构造函数初始化
        public AnimalTypeAttribute(Animal pet)
        {
            thePet = pet;
        }

        protected Animal thePet;

        public Animal Pet
        {
            get { return thePet; }
            set { thePet = value; }
        }
    }
    public class AnimalType1Attribute : Attribute
    {
        public Animal thePet;
    }

    public class AnimalTypeTestClass
    {
        [AnimalType(Animal.Dog)]
        public void DogMethod() { }

        [AnimalType(Animal.Cat)]
        public void CatMethod() { }

        [AnimalType(Animal.Bird)]
        public void BirdMethod() { }

        // 公共属性初始化
        [AnimalType1(thePet = Animal.Bird)]
        public void PigMethod() { }

    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<String> missing = new List<string>();
            Type type1 = typeof(AnimalTypeTestClass);
            MemberInfo[] memberInfos = type1.GetMethods();
            foreach (MemberInfo memberInfo in memberInfos)
            {
                // 查找指定的特性
                var attr = memberInfo.GetCustomAttribute(typeof(AnimalTypeAttribute)) as AnimalTypeAttribute;
                if (attr != null)
                {                
                    Console.WriteLine(attr.Pet);
                }
            }
        }
    }
}

输出：