[C#.NET 拾遗补漏]04:你必须知道的反射

通常,反射用于动态获取对象的类型、属性和方法等信息。今天带你玩转反射,来汇总一下反射的各种常见操作,捡漏看看有没有你不知道的。

获取类型的成员

Type 类的 GetMembers 方法用来获取该类型的所有成员,包括方法和属性,可通过 BindingFlags 标志来筛选这些成员。

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}"); } } }

输出:

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 方法也可以不传 BindingFlags,默认返回的是所有公开的成员。

获取并调用对象的方法

Type 类型的 GetMethod 方法用来获取该类型的 MethodInfo,然后可通过 MethodInfo 动态调用该方法。

对于非静态方法,需要传递对应的实例作为参数,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}); // 相当于 str.Substring(0, 4) Console.WriteLine(result); // 输出:hell } }

对于静态方法,则对象参数传空,示例:

var method = typeof(Math).GetMethod("Exp"); // 相当于 Math.Exp(2) var result = method.Invoke(null, new object[] {2}); Console.WriteLine(result); // 输出(e^2):7.38905609893065

如果是泛型方法,则还需要通过泛型参数来创建泛型方法,示例:

class Program { public static void Main() { // 反射调用泛型方法 MethodInfo method1 = typeof(Sample).GetMethod("GenericMethod"); MethodInfo generic1 = method1.MakeGenericMethod(typeof(string)); generic1.Invoke(sample, null); // 反射调用静态泛型方法 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>() { //... } } 创建一个类型的实例

使用反射动态创建一个类型的实例有多种种方式。最简单的一种是用 new() 条件声明。

使用 new 条件声明

如果在一个方法内需要动态创建一个实例,可以直接使用 new 条件声明,例如:

T GetInstance<T>() where T : new() { T instance = newT(); return instance; }

但这种方式适用场景有限,比如不适用于构造函数带参数的类型。

使用 Activator 类

使用 Activator 类动态创建一个类的实例是最常见的做法,示例:

Type type = typeof(BigInteger); object result = Activator.CreateInstance(type); Console.WriteLine(result); // 输出:0 result = Activator.CreateInstance(type, 123); Console.WriteLine(result); // 输出:123

动态创建泛类型实例,需要先创建开放泛型(如List<>),再根据泛型参数转换为具象泛型(如List<string>),示例:

// 先创建开放泛型 Type openType = typeof(List<>); // 再创建具象泛型 Type[] tArgs = { typeof(string) }; Type target = openType.MakeGenericType(tArgs); // 最后创建泛型实例 List<string> result = (List<string>)Activator.CreateInstance(target);

如果你不知道什么是开放泛型和具象泛型,请看本文最后一节。

使用构造器反射

也可以通过反射构造器的方式动态创建类的实例,比上面使用 Activator 类要稍稍麻烦些,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 类

如果你想创建某个类的实例的时候不执行构造函数和属性初始化,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); // 输出:0 Console.WriteLine(instance.MyProperty2); // 输出:0 } } public class MyClass { public MyClass(int val) { MyProperty1 = val < 1 ? 1 : val; } public int MyProperty1 { get; } public int MyProperty2 { get; set; } = 2; } 获取属性或方法的强类型委托

通过反射获取到对象的属性和方法后,如果你想通过强类型的方法来访问或调用,可以在中间加一层委托。这样的好处是有利于封装,调用者可以明确的知道调用时需要传什么参数。 比如下面这个方法,把 Math.Max 方法提取为一个强类型委托:

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 之间最大的是:{0}", strongTypeDelegate(3, 5)); // 输出:5

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