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news 2025/10/12 11:44:15

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反射（Reflection）是 C# 中一种‌动态分析程序集、类型及成员‌的机制，允许在‌运行时‌获取类型信息、创建对象、调用方法或访问字段，无需在编译时明确知道具体类型。

一、‌反射的核心功能‌

1‌、动态类型操作‌

获取类型信息（类、接口、结构体等）。
实例化对象、调用方法、读写字段/属性。

2‌、程序集分析‌

加载外部程序集（DLL），遍历其包含的类型和成员。

3‌、元数据访问‌

读取特性（Attribute）、泛型参数、方法签名等元数据。

二、‌核心类与用法‌

1‌、System.Type 类‌

‌获取类型的途径‌：

// 通过对象获取  
Type type1 = obj.GetType();  // 通过类型名获取  
Type type2 = typeof(int);  
Type type3 = Type.GetType("System.String");  // 通过程序集获取  
Assembly assembly = Assembly.Load("MyLibrary");  
Type type4 = assembly.GetType("MyLibrary.MyClass");

‌常用方法‌：

GetMethods()：获取所有公共方法。
GetProperties()：获取所有属性。
GetCustomAttributes()：读取特性。

2‌、System.Reflection.Assembly 类‌

‌加载程序集‌：

// 从文件加载  
Assembly asm1 = Assembly.LoadFrom("MyLibrary.dll");  // 通过程序集名加载  
Assembly asm2 = Assembly.Load("MyLibrary");

‌遍历程序集中的类型‌：

foreach (Type type in asm1.GetTypes())  
{  Console.WriteLine(type.FullName);  
}

3‌、Activator 类‌

‌动态创建对象‌：

Type type = typeof(MyClass);  
object instance = Activator.CreateInstance(type);  // 带参数的构造函数  
object instance2 = Activator.CreateInstance(type, "参数1", 100);

4‌、MethodInfo 与调用方法‌

Type type = typeof(MyClass);  
MethodInfo method = type.GetMethod("MyMethod");  
object instance = Activator.CreateInstance(type);  // 调用无参方法  
method.Invoke(instance, null);  // 调用有参方法  
method.Invoke(instance, new object[] { "参数", 42 });

三、‌典型应用场景‌

1‌、动态插件系统‌

‌加载外部 DLL，实现模块化扩展。

Assembly pluginAsm = Assembly.LoadFrom("Plugin.dll");  
Type pluginType = pluginAsm.GetType("Plugin.MyPlugin");  
IPlugin plugin = (IPlugin)Activator.CreateInstance(pluginType);  
plugin.Execute();

2‌、依赖注入（DI）框架‌

‌通过反射自动解析构造函数参数并实例化服务。

public static T Resolve<T>()  
{  Type type = typeof(T);  ConstructorInfo ctor = type.GetConstructors().First();  ParameterInfo[] paramsInfo = ctor.GetParameters();  object[] args = paramsInfo.Select(p => Resolve(p.ParameterType)).ToArray();  return (T)ctor.Invoke(args);  
}

3‌、序列化与反序列化‌

‌动态读取对象的字段/属性并转换为 JSON 或 XML。

public static string ToJson(object obj)  
{  var sb = new StringBuilder("{");  foreach (PropertyInfo prop in obj.GetType().GetProperties())  {  object value = prop.GetValue(obj);  sb.Append($"\"{prop.Name}\":\"{value}\",");  }  sb.Remove(sb.Length - 1, 1).Append("}");  return sb.ToString();  
}

4‌、ORM（对象关系映射）‌

‌将数据库查询结果映射到实体类。

public static T MapToEntity<T>(DataRow row) where T : new()  
{  T entity = new T();  foreach (DataColumn column in row.Table.Columns)  {  PropertyInfo prop = typeof(T).GetProperty(column.ColumnName);  if (prop != null && row[column] != DBNull.Value)  prop.SetValue(entity, row[column]);  }  return entity;  
}

四、‌性能与优化‌

1‌、反射的性能问题‌

‌反射操作（如 Invoke）比直接代码调用慢 ‌10~100 倍‌。
‌频繁使用反射可能导致性能瓶颈。

2‌、优化策略‌

‌缓存反射结果‌：

private static readonly MethodInfo _cachedMethod = typeof(MyClass).GetMethod("MyMethod");

‌‌使用 Delegate 或 Expression‌：

// 将 MethodInfo 转换为委托  
Action<object, object[]> methodDelegate = (Action<object, object[]>)  Delegate.CreateDelegate(typeof(Action<object, object[]>), _cachedMethod);

‌‌预编译表达式树‌：

var param = Expression.Parameter(typeof(MyClass));  
var call = Expression.Call(param, _cachedMethod);  
var lambda = Expression.Lambda<Action<MyClass>>(call, param).Compile();  
lambda(obj); // 高速调用