C# - 反射：初学者指南

你好，未来的编码超级巨星！今天，我们将踏上一段激动人心的旅程，探索C#反射的世界。如果你之前从未写过一行代码，也不用担心——我会成为你的友好向导，我们会一起逐步探索这个主题。在本教程结束时，你将牢固地理解什么是反射以及如何使用它。那么，让我们开始吧！

C# - Reflection

什么是反射？

想象你在一个高级餐厅，有人递给你一份菜单。但这并不是一份普通的菜单——它是有魔力的！你不仅能看到菜品，还能窥视厨房，了解它们是如何制作的，使用了哪些食材，甚至可以即时修改食谱。在C#中，反射本质上就是这样做的，但它处理的是代码而不是食物。

从技术上来说，反射是C#中的一个特性，它允许程序在运行时检查、交互和修改自己的结构和行为。就像给你的程序一面镜子，让它能够自我观察！

反射的应用

现在，你可能想知道，“为什么我想让我的程序自我观察？”这是个好问题！让我们探讨一些反射的实际应用：

动态加载程序集：反射允许你在编写程序时不知道的情况下加载和使用程序集（可以认为是代码的包）。
创建类型的实例：你可以在编译时不知道确切类型的情况下创建特定类型的对象。
调用方法：反射使你能够动态地调用对象上的方法。
访问和修改字段和属性：你可以读取和写入对象的字段和属性。
属性检查：你可以检查附加到各种程序元素上的属性（附加信息）。

让我们通过一些代码示例来更详细地看看这些！

示例 1：动态创建实例

using System;
using System.Reflection;

class Program
{
static void Main()
{
// 获取 string 类的类型
Type stringType = typeof(string);

// 使用反射创建 string 类的实例
object str = Activator.CreateInstance(stringType, new object[] { "Hello, Reflection!" });

Console.WriteLine(str); // 输出: Hello, Reflection!
}
}

在这个示例中，我们使用反射来创建 string 类的实例。就像告诉C#，“我想创建一些东西，但我在运行时告诉你它是什么。”这在运行时你不知道需要创建的确切类型时特别有用。

示例 2：动态调用方法

using System;
using System.Reflection;

class MyClass
{
public void SayHello(string name)
{
Console.WriteLine($"Hello, {name}!");
}
}

class Program
{
static void Main()
{
// 创建 MyClass 的实例
MyClass obj = new MyClass();

// 获取 MyClass 的类型
Type type = obj.GetType();

// 获取 SayHello 方法的 MethodInfo
MethodInfo methodInfo = type.GetMethod("SayHello");

// 调用方法
methodInfo.Invoke(obj, new object[] { "Reflection" });
// 输出: Hello, Reflection!
}
}

在这里，我们使用反射调用 MyClass 对象的 SayHello 方法。就像我们告诉C#，“我知道这个对象有一个叫 'SayHello' 的方法，请为我调用它。”当你在编译时不知道确切类型需要调用哪些方法时，这非常有用。

查看元数据

反射最酷的事情之一就是它让我们能够窥视代码的内部。我们可以查看关于类型、方法、属性等的元数据。让我们来看看！

示例 3：查看类型元数据

using System;
using System.Reflection;

class Program
{
static void Main()
{
Type stringType = typeof(string);

Console.WriteLine($"类型名称: {stringType.Name}");
Console.WriteLine($"完整名称: {stringType.FullName}");
Console.WriteLine($"命名空间: {stringType.Namespace}");
Console.WriteLine($"它是一个类吗？{stringType.IsClass}");
Console.WriteLine($"基类型: {stringType.BaseType}");

Console.WriteLine("\n方法：");
foreach (MethodInfo method in stringType.GetMethods())
{
Console.WriteLine(method.Name);
}
}
}

这段代码就像要求 string 类告诉自己所有关于自己的信息。我们在找出它的名称、所在的命名空间、是否为类、它继承自什么，甚至列出所有的方法。就像和你的代码进行对话！

综合示例

让我们用一个更复杂的示例来综合所有内容，展示反射的各种方面：

using System;
using System.Reflection;

public class Person
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }

public Person(string name, int age)
{
Name = name;
Age = age;
}

public void Introduce()
{
Console.WriteLine($"Hi, I'm {Name} and I'm {Age} years old.");
}
}

class Program
{
static void Main()
{
// 使用反射创建 Person 对象
Type personType = typeof(Person);
object[] constructorArgs = { "Alice", 30 };
Person person = (Person)Activator.CreateInstance(personType, constructorArgs);

// 使用反射获取和设置属性值
PropertyInfo nameProperty = personType.GetProperty("Name");
PropertyInfo ageProperty = personType.GetProperty("Age");

Console.WriteLine($"当前名称: {nameProperty.GetValue(person)}");
nameProperty.SetValue(person, "Bob");
ageProperty.SetValue(person, 25);

// 使用反射调用方法
MethodInfo introduceMethod = personType.GetMethod("Introduce");
introduceMethod.Invoke(person, null);

// 显示 Person 类的所有方法
Console.WriteLine("\nPerson 类的方法：");
foreach (MethodInfo method in personType.GetMethods())
{
Console.WriteLine(method.Name);
}
}
}

这个示例演示了使用反射创建对象、获取和设置属性值、调用方法和列出类中所有方法的过程。就像我们是操纵者，完全通过反射控制 Person 对象！

反射方法表

以下是一些常见的反射方法：

方法	描述
`Type.GetType()`	获取具有指定名称的类型
`Object.GetType()`	获取当前实例的类型
`Type.GetMethods()`	返回当前类型的所有公共方法
`Type.GetProperties()`	返回当前类型的所有公共属性
`Type.GetFields()`	返回当前类型的所有公共字段
`Type.GetConstructors()`	返回当前类型的所有公共构造函数
`Activator.CreateInstance()`	创建类型的实例
`MethodInfo.Invoke()`	调用方法
`PropertyInfo.GetValue()`	获取属性的值
`PropertyInfo.SetValue()`	设置属性的值

结论

哇！我们今天覆盖了很多内容。反射一开始可能看起来有点令人困惑，但它是你C#工具箱中一个非常强大的工具。它允许你的程序更加灵活和动态，能够适应运行时的条件。

记住，权力越大，责任越大。反射可能比直接代码慢，如果不小心使用，可能会破坏类型安全。但谨慎使用时，它可以解决那些困难或不可能解决的问题。

继续练习，继续探索，不久的将来，你将成为一个反射高手！未来的C#大师，祝你编码愉快！

Credits: Image by storyset