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深入浅出C#反射(Reflection)原理和应用场景

热度:73   发布时间:2024-02-11 23:07:32.0

今天带领大家详详细细的把反射好好说一遍,反射包含的东西还是非常多的,首先在这里准备了一些简单的代码,有个Model类库,数据访问层的DB.SqlServer类库,数据访问层接口DB.Interface类库,以及MyReflection的控制台程序,其中DB.SqlServer继承DB.Interface:

我们想在Program的Main方法中调用DB.SqlServer类库中SqlServerHelper类中的查询方法Query。以往实现这种功能都是在MyReflection的控制台程序中引用DB.SqlServer和DB.Interface类库,才能调用Query方法,如下图所示:

以上这种方式调用其他类库的方法,相信对大家来说没什么难度,应该都会的。

关于dll---->IL---->Metadata---->反射


在讲反射之前,我们先来看下我们写的代码究竟是如何被计算机执行的,这里给大家画了个图,如下所示:

对于计算机来讲,它只认识01010101之类的二进制代码,人类写的高级语言(如C#、JAVA等)计算机是没法识别的,所以需要将高级语言转化为01让计算机可以识别的二进制编码,中间是有一个过程的。就拿C#来讲,VS编译器会将编写好的代码进行编译,编译后会生成exe/dll文件,.Net Core里面已经不生成exe了,都是dll。dll和exe还需要CLR/JIT的即时编译成字节码,才能最终被计算机执行。有伙伴就会问为什么要编译2次呢,先编译到dll,再编译到字节码01呢,为什么不能一次性编译成字节码呢?因为我们写的是C#语言,但是真实运行的机器有很多种,可能是32位,也可能是64位,操作系统可能是windows、linux、unix等,不同的计算机不同的操作系统识别字节码的可能是不一样的,但是从高级语言编译成exe/dll这一步是一样的。所以只要在不同运行环境的计算机上安装对应的不同的CLR/JIT,就可以运行我们同一个exe/dll了。这里就大概讲下这样一个过程,后面会有章节详细讲解程序如何被计算机执行的。现在我们先关注编译生成的exe/dll,它包含2部分,分别是中间语言IL和源数据元数据metadata。IL里面包含我们写的大量的代码,比如说方法、实体类等。元数据metadata不是我们写的代码,它是编译器在编译的时候生成的描述,它可能是把命名空间、类名、属性名记录了一下,包括特性。

反射加载dll,读取module、类、方法、特性

讲上面程序的编译过程跟反射有什么关系呢?我们反射就是读取metadata里面的数据的,然后去使用它。接下来通过反射的方式去实现调用DSqlServerHelper类中的查询方法Query:

反射创建对象(反射+简单工厂+配置文件)

可以从图中结果看出利用反射成功调用了DSqlServerHelper类下的查询方法Query。对比下最开始添加引用直接new SqlServerHelper()对象然后调取Query方法写的代码更少些,而利用反射需要多写好几行代码,貌似反射更麻烦些,那什么还要用反射呢?如果把using DB.SqlServer注释掉,就会发现new SqlServerHelper()会报错,而不会影响反射写的代码。也就是说反射在不添加引用,不new一个对象的情况下,可以动态的调取对象中的方法,这就是反射的好处。另外觉得这里反射的代码太多了,那是因为没封装,接下来封装下再去调用代码就少很多了。

<appSettings><add key="IDBHelper" value="DB.SqlServer.SqlServerHelper,DB.SqlServer"/>
</appSettings>
namespace MyReflection
{public class SimpleFactory{private static string TypeDll = ConfigurationManager.AppSettings["IDBHelper"];private static string DllName = TypeDll.Split(',')[1];private static string TypeName = TypeDll.Split(',')[0];public static IDBHelper CreateHelper(){Assembly assembly = Assembly.Load(DllName);Type typeDBHelper = assembly.GetType(TypeName);object oDBHelper = Activator.CreateInstance(typeDBHelper);IDBHelper iDBHelper = oDBHelper as IDBHelper;return iDBHelper;}}
}

反射只能做这点事吗,仅仅就这么简单吗?当然不是的,现在是使用的sqlserver类库,假如程序需要扩展了,现在要从sqlserver换成mysql,或者是oracle。如果之前是用的添加引用类库的方式,然后new SqlServerHelper()对象去调用Query(),现在就要重新添加DB.MySql引用,然后改命名空间,并把new SqlServerHelper()改成new MySqlHelper()了。

但是在反射的做法里面就不一样了,我们只需要简单的升级下,把配置文件之前sqlserver的配置注释,改成mysql的就可以了:

<appSettings><!--<add key="IDBHelper" value="DB.SqlServer.SqlServerHelper,DB.SqlServer"/>--><add key="IDBHelper" value="DB.MySql.MySqlHelper,DB.MySql"/>
</appSettings>

反射的黑科技(多构造函数调用、破坏单例、创建泛型)

1、多构造函数的调用

上面反射都是调用类的无参构造函数,

2、调用私有的构造函数(破坏单例)

先说说单例模式,单例模式就是为了在我们的进程中

3、创建泛型

反射调用实例方法、静态方法、重载方法

1、调用实例方法

2、调用静态方法

3、调用重载方法

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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