C# 反射与dynamic最佳组合示例代码
在 c# 中反射技术应用广泛,至于什么是反射.........你如果不了解的话,请看下段说明,否则请跳过下段。广告一下:喜欢我文章的朋友请关注一下我的blog,这也有助于提高本人写作的动力。
反射:当你背对一个美女或帅哥却不能回头仔细观察研究时(纯属虚构,如有巧合、纯属雷同),一面小镜子就能满足你的需求。在 c# 编程过程中也经常遇到类似的情况:有一个别人写的 dll 类库你想使用却没程序文档资料......此时通过 c# runtime 提供的功能,你可以把该 dll 类库加载到你的程序中,并细细研究 dll 的每一部分内容,这就是 c# 中的反射。
个人认为反射最突出的优点或存在的合理性:在不修改程序原码的情况下,实现程序功能的动态调整(runtime动态对象创建)
示例:
interface irun { void run(); } class person : irun { public void run() { console.writeline("走,去lol啊!"); } } class car : irun { public void run() { console.writeline("呜..........."); } } class program { static void main(string[] args) { irun e = new person(); e.run(); console.readline(); } }
如果将上面的run功能并不一定是由person来执行,有时需要是car有时需要person。常见的解决方案是添加 if 等判断结构,如下:
static void main(string[] args) { console.writeline("请输入:car或person"); string type = console.readline(); irun e = null; if ("car" == type) { e = new car(); }else if("person" == type) { e = new person(); } if(null != e) e.run(); console.readline(); }
这种结构确是解决了现在的需求,但并不健壮。随着 irun 接口实现、相关类的继承的增加,上面的判断结构也会飞速增长。面向对象编程、设计模式均遵循的一大原则就是封装变换,所以上面的程序无法很好的应对变化。在此我们并不涉及 “设计模式的” 的知识,因此下面的示例代码只为简化上面的程序、并未刻意套用设计模式相关知识。如下:
static void main(string[] args) { console.writeline("请输入:car或person"); string type = console.readline(); string classpath = string.format("namespace.{0}", type); irun e = activator.createinstance(null, classpath).unwrap() as irun; if(null != e) e.run(); console.readline(); }
经过上面的修改,程序可自行根据用户的输入,通过activator.createinstance创建 irun 的实例,程序此处不会再随 irun 的实现者增多这种问题的影响而发生变化。上面的这种优点就是通过反射得到的,也是我所认为的“反射存在的合理性”。
activator、assembly 实现反射方式创建对象
c#中反射方式创建对象可以通过 activator.createinstance(静态)和 assembly.createinstance(非静态)来实现,其中assembly.createinstance 内部调用的仍是activator.createinstance。
根据要动态创建的类型对象是否处于当前程序集之中,可将反射创建对象分为:创建程序集内的类型对象与创建程序集外的类型对象。
创建程序集内的类型对象
private static void reflectionirun1(string classname) { string classpath = string.format("namespace.{0}", classname); //参数 null ,指出所要创建类型对象位于当前程序集 var handler = activator.createinstance(null, classpath); irun e = (irun)handler.unwrap(); console.writeline(e.run()); } private static void reflectionirun2(string classname) { string classpath = string.format("namespace.{0}", classname); //typeof(irun).assembly 获取 irun 类型所在的程序集 object obj = typeof(irun).assembly.createinstance(null, classpath); irun e = (irun)obj; console.writeline(e.run()); }
创建程序集外的类型对象
项目中增加一个 类库 (另一个程序集),如下图:
添加一个 boss 类,如下:
namespace lib { public class boss { private string name = "老大"; public string name{ get {return name;} } public string talk() { return "你们都被开除了......"; } //老板不会算账,总是多付钱,所以很有自知之明的将payfor设为private,防止外部人员调用 private int payfor(int total) { return total + 10; } } }
获取 一个 boss 对象前,首先添加对 lib 的引用,获取示例如下:
private static void reflectionboss1() { string classpath ="lib.boss"; //"lib" 参数指明要加载的程序集(即要创建的对象类型在哪个程序集中定义) var handler = activator.createinstance("lib", classpath); boss b = handler.unwrap() as boss; console.writeline(b.talk()); } private static void reflectionboss2() { string classpath ="lib.boss"; //assembly.load("lib") 加载的程序集(即要创建的对象类型在哪个程序集中定义) var assembly = assembly.load("lib"); boss b = (boss)assembly.createinstance(classpath); console.writeline(b.talk()); }
关于反射时clr如何查找并定位要加载的程序集,请参考msdn中关于反射相关的知识。
反射访问字段、调用方法(属性)
反射除可以帮我们动态创建对象外,还可帮我们动态访问对象的方法(属性)或字段,因 c# 版本不同具体方法会有变更或扩展,更深入内容请参考msdn。下面仅作简单示例(标准用法)。
给老板改名,示例:
private static void reflectionboss1() { string classpath = "lib.boss"; //"lib" 参数指明要加载的程序集(即要创建的对象类型在哪个程序集中定义) var handler = activator.createinstance("lib", classpath); boss b = handler.unwrap() as boss; //关键代码 fieldinfo f = b.gettype().getfield("name", bindingflags.getfield | bindingflags.nonpublic | bindingflags.instance); f.setvalue(b, "小二"); console.writeline("{0}:{1}", b.name, b.talk()); }
输出:
让老板付钱:
private static void reflectionboss1() { string classpath = "lib.boss"; //"lib" 参数指明要加载的程序集(即要创建的对象类型在哪个程序集中定义) var handler = activator.createinstance("lib", classpath); boss b = handler.unwrap() as boss; //关键代码 methodinfo method = b.gettype().getmethod("payfor", bindingflags.invokemethod | bindingflags.nonpublic | bindingflags.instance); object money = method.invoke(b, new object[] { 10 }); console.writeline("dw039:老大给我报销10元钱车费......"); console.writeline("{0}:.....,算不清了,给你这些吧。",b.name); console.writeline("dw039:......"); console.writeline("{0}:{1}", b.name,money); console.writeline("dw039:老大你真棒!"); }
输出:
dynamic 与 反射 双剑合璧
因为反射是运行时的类型操作,所以在编程时面临类型不确定的问题。根据上一篇《c# 匿名对象(匿名类型)、var、动态类型 dynamic》讲得 dynamic 动态类型结合我们编写的反射程序,可以大大优化程序逻辑(访问受保护级别限制的代码不在此范围内)。
上面代码的优化:
private static void reflectionboss1() { string classpath ="lib.boss"; var handler = activator.createinstance("lib", classpath); dynamic b = handler.unwrap(); console.writeline(b.talk()); } private static void reflectionboss2() { string classpath ="lib.boss"; var assembly = assembly.load("lib"); dynamic b = assembly.createinstance(classpath); console.writeline(b.talk()); }
通过 dynamic 动态类型对象 b 来调用反射得到对象的属性、方法可直接调用,从而省去了频繁的类型转换操作。
反射常见应用场景
应用场景我印象最深刻的是 ms petshop 示例,从sql server 数据库切换到 oracle 数据库时反射获得不同的数据访问层。然我实际项目中从未遇到过中途切换数据库的情况,其他应用场景基本类似上面的示例。如果朋友你发现更多的应用场景,请给予补充,3ks。
反射的优缺点
优点:反射使程序更灵活
缺点:反射运行速度相对较慢
至于反射相比普通程序慢,我没有进行过测试也不打算进行。现实情况是:ms提倡使用 dynamic、mvc流行、ms对clr不断优化、机器性能的提升,所以你在开发中无需过多考虑反射的性能问题。如果你写的程序运行速度出现了瓶颈(应首先确保自己程序写的合理),研究一下数据库优化、数据缓存、web缓存、负载均衡等技术我认为更实际一些。