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C#之玩轉反射

 圖書館煮飯少年 2018-01-03

前言

之所以要寫這篇關于C#反射的隨筆,起因有兩個:

  第一個是自己開發(fā)的網站需要用到

  其次就是沒看到這方面比較好的文章。

所以下定決心自己寫一篇,廢話不多說開始進入正題。

 

前期準備

VS2012中新建一個控制臺應用程序(我的命名是ReflectionStudy),這個項目是基于.net 4.0。接著我們打開Program.cs文件,按照如下在Program中寫一個我們自己的類:

復制代碼
 1         public class RefClass
 2         {
 3             private int _test3;
 4             private int _test1 { get; set; }
 5             protected int Test2 { get; set; }
 6             public int Test3 { get; set; }
 7 
 8             public void Show()
 9             {
10 
11             }
12         }
復制代碼

 

窺視內部

常言道知彼知己百戰(zhàn)不殆,所以我們第一步也是關鍵的一步就是要窺視RefClass類的結構(這里我們假設對RefClass并不理解)

首先我們先要縱覽全局才能繼續(xù)深入,所以我們先在Main中寫入如下代碼:

復制代碼
 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             MemberInfo[] minfos = t.GetMembers();
 5             foreach (MemberInfo minfo in minfos)
 6             {
 7                 Console.WriteLine(minfo.Name);
 8             }
 9             Console.ReadKey();
10         }
復制代碼

 在這里我們獲取這個類的類型,然后獲取了其中的公共成員(可能很多人都會認為GetMembers是獲取全部,但其實只是獲取公開的所有成員。)然后我們通過foreach將所有的成員的名稱循環(huán)輸出。

 

然后我們可以查看控制臺的輸出:

 

在這里我們可以看到其中不僅僅輸出了我們所寫類中的成員,同時還輸出了父類的成員(如果不理解的這里幫你們補充下基礎,Object是所有類的基類。),細心的讀者一定會發(fā)現這里的輸出并沒有包含privateprotected訪問權限的成員。這就應了上面的那句話:GetMembers默認返回公開的成員。

 

僅僅只能看到這些公開的成員對我們來說意義并不大,所以我們需要查看到那些非公有的成員。

下面我們將上面的代碼改成如下所示:

復制代碼
 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             MemberInfo[] minfos = t.GetMembers(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public );
 5             foreach (MemberInfo minfo in minfos)
 6             {
 7                 Console.WriteLine(minfo.Name);
 8             }
 9             Console.ReadKey();
10         }
復制代碼

 從中我們看到我們使用了GetMembers重載版本,并且傳入了枚舉類型,分別是“包含非公開”、“包含實例成員”和“包含公開”。然后我們就可以獲取到所有成員了。

 

最終我們將會得出下面這些成員:

到這里你可能會認為我們已經檢索結束了,但是你有沒有發(fā)現屬性很多,而且還包含了大量的父類中的屬性,假設我們只關注該類中的成員,并不關注父類中的成員該如何做呢?

其實我們只需要加上一個枚舉類型(BindingFlags.DeclaredOnly)

1 MemberInfo[] minfos = t.GetMembers(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.DeclaredOnly );

 

然后我們再查看結果:

此時就只包含該類中的成員了。

 

下面我們在RefClass類中添加兩個靜態(tài)方法,如下所示:

復制代碼
 1        public class RefClass
 2         {
 3             private int _test3;
 4             private int _test1 { get; set; }
 5             protected int Test2 { get; set; }
 6             public int Test3 { get; set; }
 7 
 8             private static void Show2()
 9             {
10             }
11 
12             public static void Show3()
13             {
14             }
15 
16             public void Show()
17             {
18 
19             }
20         }
復制代碼

 然后我們繼續(xù)查看,可以發(fā)現最終的結果并沒有輸出這些靜態(tài)成員。這個時候我們只需要在GetMembers中加上一個枚舉:BindingFlags.Static即可。

 

這里我們僅僅輸出了所有的成員,但是卻沒有區(qū)分出是方法還是屬性所以我們在Main中添加一個方法:

復制代碼
 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             Func<MemberTypes, String> getType = (x) =>
 5             {
 6                 switch (x)
 7                 {
 8                     case MemberTypes.Field:
 9                         {
10                             return "字段";
11                         }
12                     case MemberTypes.Method:
13                         {
14                             return "方法";
15                         }
16                     case MemberTypes.Property:
17                         {
18                             return "屬性";
19                         }
20                     default:
21                         {
22                             return "未知";
23                         }
24                 }
25             };
26             MemberInfo[] minfos = t.GetMembers(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.DeclaredOnly | BindingFlags.Static );
27             foreach (MemberInfo minfo in minfos)
28             {
29                 Console.WriteLine(minfo.Name + ";類型:" + getType(minfo.MemberType));
30             }
31             Console.ReadKey();
32         }
復制代碼

 這里我用了一個局部方法來根據類型輸出對應的文本,因為篇幅的原因我就只判斷了幾個基本的類型。

 

最終輸出的結果如下:

到此為止我們已經能夠窺視整個結構。

 

深入窺視字段

通過上面的內容我們僅僅縱覽了全局,下面我們將要繼續(xù)深入,首先我們先拿字段下手。

這里我們不在使用GetMembers而需要使用GetFields(當然跟GetMembers一樣如果不傳入指定的枚舉只返回公開的字段),代碼如下所示:

復制代碼
 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             FieldInfo[] finfos = t.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly);
 5             foreach (FieldInfo finfo in finfos)
 6             {
 7                 Console.WriteLine("字段名稱:{0}  字段類型:{1} ", finfo.Name, finfo.FieldType.ToString());
 8             }
 9             Console.ReadKey();
10         }
復制代碼

 

最終的輸出結果如下所示:

 

一直到這里大家都會認為我們僅僅只是分析,感覺沒有什么實質的東西,下面就來點實質的東西,你可以看到_test3、_test1Test2私有保護類型,

是不可以獲取到它們的的,但是我們通過反射卻可以,具體的代碼如下所示:

復制代碼
 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             RefClass rc = new RefClass();
 5             rc.Test3 = 3;
 6             FieldInfo[] finfos = t.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly);
 7             foreach (FieldInfo finfo in finfos)
 8             {
 9                 Console.WriteLine("字段名稱:{0}  字段類型:{1} rc中的值為:{2}", finfo.Name, finfo.FieldType.ToString(), finfo.GetValue(rc));
10             }
11             Console.ReadKey();
12         }
復制代碼

 

可以看到我實例化了這個類,并且設置了Test33,下面我通過finfo.GetValue輸出了這個值,結果如下圖:

 

現在是不是感覺有點酷了?這還沒完呢,我們光獲取不算什么,下面我們還要修改它的

復制代碼
 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             RefClass rc = new RefClass();
 5             rc.Test3 = 3;
 6             FieldInfo[] finfos = t.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly);
 7             foreach (FieldInfo finfo in finfos)
 8             {
 9                 finfo.SetValue(rc, 100);
10                 Console.WriteLine("字段名稱:{0}  字段類型:{1} rc中的值為:{2}", finfo.Name, finfo.FieldType.ToString(), finfo.GetValue(rc));
11             }
12             Console.ReadKey();
13         }
復制代碼

 

這里我只是在foreach中增加了一條語句finfo.SetValue(rc,100),下面我們繼續(xù)看最終輸出的結果:

是不是現在感覺可以為所欲為了?但是還沒有完。

 

深入窺視屬性

因為屬性存在getset,并且兩者都是方法,所以比較棘手。我們需要通過屬性對象獲取getset方法,在通過調用他們才達到修改這個屬性的值。

比如下面的代碼:

復制代碼
 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             RefClass rc = new RefClass();
 5             rc.Test3 = 3;
 6             PropertyInfo[] finfos = t.GetProperties(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly);
 7             foreach (PropertyInfo finfo in finfos)
 8             {
 9                 MethodInfo getinfo = finfo.GetGetMethod(true);
10                 Console.WriteLine("get方法的名稱{0}  返回值類型:{1}  參數數量:{2}  MSIL代碼長度:{3} 局部變量數量:{4}", getinfo.Name, getinfo.ReturnType.ToString(),
11                     getinfo.GetParameters().Count(),
12                     getinfo.GetMethodBody().GetILAsByteArray().Length, 
13                     getinfo.GetMethodBody().LocalVariables.Count);
14 
15                 MethodInfo setinfo = finfo.GetSetMethod(true);
16                 Console.WriteLine("get方法的名稱{0}  返回值類型:{1}  參數數量:{2}  MSIL代碼長度:{3} 局部變量數量:{4}", setinfo.Name, setinfo.ReturnType.ToString(),
17                     setinfo.GetParameters().Count(),
18                     setinfo.GetMethodBody().GetILAsByteArray().Length,
19                     setinfo.GetMethodBody().LocalVariables.Count);
20 
21                 setinfo.Invoke(rc, new object[] { 123 });
22                 object obj = getinfo.Invoke(rc, null);
23                 Console.WriteLine("方法名:{0}  內部值:{1}", finfo.Name, obj);
24             }
25             Console.ReadKey();
26         }
復制代碼

 

這里我們循環(huán)每個屬性,通過GetGetMethod獲取get方法(調用該方法時如果傳入true則無法獲取非公開的get方法set也是一樣),接著我們輸出了該方法的返回類型參數數量MSIL代碼長度以及局部變量的數量,

當然你如果有興趣可以繼續(xù)分析輸入參數以及局部變量等,這里由于篇幅的緣故就不能介紹太多了。最后我們調用了set方法將值改變,然后再通過調用get方法獲取這個屬性的值。

 

最終的結果如下所示:

 

深入窺視方法

首先我們需要將RefClass修改成如下所示:

復制代碼
 1         public class RefClass
 2         {
 3             private int _test3;
 4             private int _test1 { get; set; }
 5             protected int Test2 { get; set; }
 6             public int Test3 { get; set; }
 7 
 8             private static void Show2()
 9             {
10 
11             }
12 
13             public static string Show3(string s)
14             {
15                 int b;
16                 int c;
17                 return s;
18             }
19 
20             public string Show(string s)
21             {
22                 string a;
23                 return s;
24             }
25         }
復制代碼

 主要是在方法中增加局部變量并且加上返回值,避免最后輸出的時候沒有值。其實這里的方法跟屬性部分類似,但是為了能夠完整的描述所有,所以筆者依然會講解一遍。

 

下面我們直接上代碼:

復制代碼
 1         static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Type t = typeof(RefClass);
 4             RefClass rc = new RefClass();
 5             rc.Test3 = 3;
 6             MethodInfo[] finfos = t.GetMethods(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.DeclaredOnly | BindingFlags.Static );
 7             foreach (MethodInfo finfo in finfos)
 8             {
 9                 if (finfo.GetParameters().Count() > 0 && finfo.GetParameters()[0].ParameterType == typeof(string) )
10                 {
11                     object obj = finfo.Invoke(rc, new[] { "123" });
12                     MethodBody mbody = finfo.GetMethodBody();
13                     Console.WriteLine("擁有參數的方法名:{0}  返回值類型:{1}  參數1類型:{2}  參數1名稱:{3}  方法調用后返回的值:{4}",
14                         finfo.Name,
15                         finfo.ReturnType.ToString(),
16                         finfo.GetParameters()[0].ParameterType.ToString(),
17                         finfo.GetParameters()[0].Name,
18                         obj.ToString());
19                 }
20                 else
21                 {
22                     MethodBody mbody = finfo.GetMethodBody();
23                     Console.WriteLine("沒有參數的方法名:{0}  返回值類型:{1}",
24                         finfo.Name,
25                         finfo.ReturnType.ToString());
26                 }
27             }
28             Console.ReadKey();
29         }
復制代碼

 在這里我進行了一些簡單的判斷比如判斷輸入參數的數量以及類型,如果不進行這些判斷就會導致程序無法繼續(xù)執(zhí)行,具體為什么可以看下的輸出結果,你就能明白筆者為什么要這么做了。

 

下面就是具體的結果:

讀者一定發(fā)現了這其中還有getset,你可能會認為它們不是屬性嗎?怎么跑到方法這里來了,其實上面我已經說了。這些其實也是方法。這也是為什么上面我需要去判斷輸入參數的數量以及類型的緣故。

 

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