反射能干什么？

使用反射可以讓我們在運行時動態(tài)地獲取對象的類型信息并進行相應(yīng)的操作，比如創(chuàng)建對象、調(diào)用方法、獲取屬性等。舉個簡單的例子，我們在寫代碼時，為了能夠調(diào)用某個對象的方法，我們通常需要先創(chuàng)建這個對象的實例，然后才能調(diào)用其方法。而使用反射機制，我們可以在運行時動態(tài)地創(chuàng)建對象并直接調(diào)用其方法，而不必提前定義它們。

反射的基本使用

反射的核心是Type類，它表示.NET Framework中的類型，即類、結(jié)構(gòu)體、枚舉等。我們可以使用Type類來獲取程序集中定義的類型，獲取類型的成員，創(chuàng)建類型的實例等等。下面我們舉幾個反射的基本使用案例。

1、獲取類型信息

獲取類型信息是反射最基本的用法之一，我們可以使用Type類的靜態(tài)方法GetType獲取類型信息，如下所示。

using System;
namespace ReflectionDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Type type = typeof(string);
            Console.WriteLine(type.FullName);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

這個例子中，我們獲取了string類型的Type對象，然后輸出了這個對象的FullName屬性，也就是string類型的完全限定名稱System.String。

2、反射創(chuàng)建對象

使用反射可以在運行時動態(tài)地創(chuàng)建對象，這極大地方便了我們的編程工作。

例如，我們通常要編寫一個工廠類來根據(jù)不同的類型創(chuàng)建不同的對象，而使用反射則可以在不需要工廠類的情況下創(chuàng)建對象。下面是一個簡單的例子。

using System;
using System.Reflection;

namespace ReflectionDemo
{
    class MyClass
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 獲取 MyClass 的類型對象
            Type myClassType = typeof(MyClass);

            // 創(chuàng)建 MyClass 類型的實例
            MyClass myClass = (MyClass)Activator.CreateInstance(myClassType);

            // 設(shè)置對象屬性值
            PropertyInfo propId = myClassType.GetProperty("Id");
            propId.SetValue(myClass, 100);

            PropertyInfo propName = myClassType.GetProperty("Name");
            propName.SetValue(myClass, "Tom");

            // 打印對象屬性值
            Console.WriteLine(myClass.Id);
            Console.WriteLine(myClass.Name);

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

上述代碼中，我們首先獲取了 MyClass 類型的對象，然后調(diào)用 Activator.CreateInstance 方法來創(chuàng)建該類型的實例。接著，我們利用 PropertyInfo 對象獲取、設(shè)置對象的屬性值，最后打印屬性值。以上就是用反射機制在 C# 中創(chuàng)建對象的過程。

3、反射調(diào)用方法

使用反射可以在運行時動態(tài)地調(diào)用對象的方法。我們可以使用MethodInfo類來獲取方法信息，然后調(diào)用MethodInfo.Invoke方法來調(diào)用這個方法，如下所示。

using System;
using System.Reflection;
namespace ReflectionDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Type type = typeof(string);
            MethodInfo method = type.GetMethod("ToUpper", new Type[] { });
            string result = (string)method.Invoke("Hello World", null);
            Console.WriteLine(result);
            Console.ReadKey();
        }
    }}

這個例子中，我們獲取了string類型的ToUpper方法信息，然后使用Invoke方法調(diào)用這個方法，將字符串"Hello World"轉(zhuǎn)化為大寫輸出。

反射的高級用法

反射的高級用法是指使用反射來實現(xiàn)更高級的編程功能，比如泛型、LINQ等。

下面我們舉幾個例子展示反射的高級用法。

1、獲取泛型方法信息

使用反射可以在運行時動態(tài)地獲取泛型方法的信息，然后在運行時構(gòu)造泛型類型。

下面是一個例子。

using System;
using System.Reflection;
namespace ReflectionDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Type type = typeof(Program);
            MethodInfo method = type.GetMethod("TestMethod");
            MethodInfo genericMethod = method.MakeGenericMethod(typeof(string));
            genericMethod.Invoke(null, null);
            Console.ReadKey();
        }
        public static void TestMethod<T>()
        {
            Console.WriteLine(typeof(T).FullName);
        }
    }
}

這個例子中，我們使用GetMethod方法獲取了TestMethod方法信息，然后使用MakeGenericMethod方法構(gòu)造了泛型方法，并將其轉(zhuǎn)化為MethodInfo類進行輸出。

2、在運行時構(gòu)造LINQ查詢

使用反射可以在運行時動態(tài)地根據(jù)查詢條件構(gòu)造LINQ查詢。下面是一個例子。

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

namespace ReflectionDemo
{
    class MyEntity
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 構(gòu)造查詢條件
            string fieldName = "Id";
            int fieldValue = 100;

            // 獲取運行時類型和字段信息
            Type entityType = typeof(MyEntity);
            PropertyInfo property = entityType.GetProperty(fieldName);

            // 使用表達式樹構(gòu)造查詢條件
            ParameterExpression parameter = Expression.Parameter(entityType, "x");
            MemberExpression member = Expression.Property(parameter, property);
            ConstantExpression constant = Expression.Constant(fieldValue, property.PropertyType);
            BinaryExpression equal = Expression.Equal(member, constant);
            Expression<Func<MyEntity, bool>> expression = Expression.Lambda<Func<MyEntity, bool>>(equal, parameter);

            // 執(zhí)行查詢
            IQueryable<MyEntity> entities = new List<MyEntity>
            {
                new MyEntity { Id = 100, Name = "Alice" },
                new MyEntity { Id = 200, Name = "Bob" },
                new MyEntity { Id = 300, Name = "Charlie" },
                new MyEntity { Id = 400, Name = "David" },
            }.AsQueryable();
            IQueryable<MyEntity> query = entities.Where(expression);

            // 輸出查詢結(jié)果
            foreach (MyEntity entity in query)
            {
                Console.WriteLine($"Id={entity.Id}, Name={entity.Name}");
            }

            Console.ReadLine();
        }

        static object CreateWhereLambda(Type elementType)
        {
            MethodInfo whereMethod = typeof(Program).GetMethod(nameof(CreateWhereLambdaImpl), BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static);
            return whereMethod.MakeGenericMethod(elementType).Invoke(null, null);
        }

        static Func<T, bool> CreateWhereLambdaImpl<T>()
        {
            return item => (int)(object)item % 2 == 0;
        }
    }
}

在上述示例中，我們首先定義了一個查詢條件，然后獲取了運行時類型和字段信息，接著使用表達式樹構(gòu)造了查詢條件，并利用反射執(zhí)行了 LINQ 查詢。最終，我們輸出的結(jié)果只包括 Id 等于 100 的實體。

反射使用的注意事項

使用反射需要格外注意性能和安全問題，一些常見的注意事項包括：

1、盡量使用已經(jīng)編譯好的程序集，避免使用動態(tài)編譯的程序集。

2、反射的性能較低，盡量少用。

3、反射有漏洞，應(yīng)注意安全問題。

4、授權(quán)可以防止反射的濫用，應(yīng)根據(jù)實際情況授權(quán)反射使用權(quán)限。

總結(jié)

通過本文的學(xué)習(xí)，我們了解了反射的基本概念和使用方法，并且掌握了反射的高級用法。

反射在C#中是一項非常強大且必要的技術(shù)，如果恰當?shù)厥褂盟?，可以使我們的編程工作變得更加高效和便捷。同時，我們也需要格外注意反射使用過程中的性能和安全問題，做好樣本授權(quán)等工作，以便更好地使用反射這個強大的功能。