C＃ 反射

1、程序集

程序集经由编译器编译得到，供进一步编译执行的中间产物，在Windows系统中，他一般表现为后缀为.dll（库文件）或是.exe（可执行文件）的格式

即：程序集是一个代码集合，现在写的所有代码最终都会被编译器翻译为一个程序集供别人使用

2、元数据

元数据是用来描述数据的数据，不仅用于程序，也在别的领域有所应用

即程序中的类、类中的函数、变量等信息就是程序的元数据。有关程序以及类型的数据被称为元数据，它们保存在程序集中

3、反射的概念

程序在运行时，可以查看其他程序集或者自身的元数据。一个运行的程序查本身或者其他程序的元数据的行为就叫反射。

即在程序运行时通过反射可以得到其他程序集代码的各种信息，例如类、函数、变量、对象等等，进行实例化、执行操作

4、反射的作用

因为反射可以在程序编译后获得信息，所以它提高了程序的拓展性和灵活性

（1）程序运行时得到所有元数据，包括元数据的特性

（2）程序运行时，实例化对象、操作对象

（3）程序运行时创建新对象，用这些对象执行任务

Unity的基本工作机制就是建立在反射的基础上

5、语法相关

（1）Type（类的信息类）

Type是反射功能的基础，是访问元数据的主要方式，使用Type的成员获取有关类型声明的信息

有关类型成员如构造函数、方法、字段、属性和类的事件

i. 获取Type

object中的GetType()方法可以获取对象的Type

int a = 0;
Type type = a.GetType();
Console.WriteLine(type);

通过typeof关键字，传入类名，也可以得到对象的Type（常用于同一个程序集中）

Type type2 = typeof(int);
Console.WriteLine(type2);

通过类的名字，也可以获取类型（常用于从其他程序集获取）

注意！！类名必须要包含命名空间，不然找不到

Type type3 = Type.GetType("System.Int32")
Console.WriteLine(type3);

在以上例子中，type，type2，type3指向堆空间的同一个地址，因为元数据只有一份

ii. 得到类的程序集信息

可以通过Type得到类型所在程序集信息

Console.WriteLine(type.Assembly);

iii.获取类中的所有公共成员

class Test {
    private int i = 1;
    public int j = 0;
    public string str = "123";

    public Test() {

    }

    public Test(int i) {
        this.i = i;
    }

    public Test(int i, string str) : this(i) {
        this.str = str;
    }

    public void Speak() {
        Console.WriteLine(i);
    }
}

首先得到Type

然后得到所有公共成员

需要引用命名空间 using System.Reflection;

Type type = typeof(Test);

MemberInfo[] infos = type.GetMembers();
for(int i = 0; i < infos.Length; ++i) {
    Console.WriteLine(infos[i]);
}

IV.获取类的公共构造函数并调用

获取所有构造函数

ConstructorInfo[] ctors = type.GetConstructors();
for(int i = 0; i < ctors.Length; ++i) {
    Console.WriteLine(ctors[i]);
}

获取其中一个构造函数并执行

得构造函数传入 Type数组，数组中内容按顺序是参数类型

执行构造函数传入 object数组，表示按顺序传入的参数

例如得到无参构造

ConstructorInfo info = type.GetConstructor(new Type[0]);    // 无参构造
// 执行无参构造，没有参数传 null
Test obj = info.Invoke(null) as Test;
Console.WriteLine(obj.j);

有参构造

ConstructorInfo info = type.GetConstructor(new Type[] { typeof(int) });
Test obj = info.Invoke(new object[] { 2 }) as Test;
obj.Speak();

ConstructorInfo info = type.GetConstructor(new Type[] { typeof(int), typeof(string) });
Test obj = info.Invoke(new object[] { 4, "44444" }) as Test;
Console.WriteLine(obj.str);

V.获取类的公共成员变量

得到所有成员变量

FieldInfo[] fieldInfos = type.GetFields();
for(int i = 0; i < fieldInfos.Length; ++i) {
    Console.WriteLine(fieldInfos[i]);
}

得到指定名称的公共成员变量

FieldInfo infoJ = type.GetField("j");
Console.WriteLine(infoJ);

通过反射获取和设置对象的值

通过反射获取对象的某个变量的值

Test test = new Test();
test.j = 99;
test.str = "9999";
Console.WriteLine(infoJ.GetValue(test));

通过反射设置指定对象的某个变量的值

infoJ.SetValue(test, 100);
Console.WriteLine(infoJ.GetValue(test));

VI.获取类的公共成员方法

通过Type类中的GetMethod方法

MethodInfo是方法的反射信息

Type strType = typeof(string);
MethodInfo[] methods = strType.GetMethods();
for(int i = 0; i < methods.Length; ++i) {
    Console.WriteLine(methods[i]);
}

如果存在方法重载，用Type数组表示参数类型

MethodInfo subStr = strType.GetMethod("Substring", 
    new Type[] { typeof(int), typeof(int) });

调用该方法

string str = "Hello World!";
object result = subStr.Invoke(str, new Object[] { 7, 5 });
// string result = subStr.Invoke(str, new Object[] { 7, 5 }) as string;
Console.WriteLine(result);

注意：如果是静态方法，Invoke中的第一个参数传null即可，即不需要对象调用

VII.其他

得枚举：GetEnumName(s)

得事件：GetEvent(s)

得接口：GetInterface(s)

得属性：GetProperty(ies)

（2）Assembly

程序集类，主要用来加载其他程序集，加载后才能用Type来使用其他程序集中的信息

如果想要使用不是自己程序集中的内容，需要先加载程序集，比如 dll 文件（库文件）

简单的把库文件看成一种代码仓库，它提供给使用者一些可以直接拿来用的变量、函数或类

三种加载程序集的函数

一般用来加载在同一文件夹下的其他程序集

Assembly assembly = Assembly.Load("程序集名称");

一般用来加载不在同一文件夹下的其他程序集

Assembly assembly = Assembly.LoadFrom("包含程序集清单的文件的名称或路径");
Assembly assembly = Assembly.LoadFile("要加载的文件的完全限定路径");

注意：如果VS没有生成dll文件，在程序的右键属性->应用程序->输出类型->选择类库->重新生成

这里以多线程的练习作为dll为例

I.先加载一个指定程序集

Assembly assembly = Assembly.LoadFrom(@"C:\Users\Waylon\Desktop\ConsoleApp1\ConsoleApp2\bin\Debug\ConsoleApp2.dll");
Type[] types = assembly.GetTypes();
for(int i = 0; i < types.Length; ++i) {
    Console.WriteLine(types[i]);
}

II.再加载程序集中的一个类对象，之后才能使用反射

Type iconType = assembly.GetType("ConsoleApp2.Icon");
MemberInfo[] members = iconType.GetMembers();
for(int i = 0; i < members.Length; ++i) {
    Console.WriteLine(members[i]);
}

通过反射实例化一个icon对象，由于实例化需要传入方向的枚举类型，因此首先要通过反射得到这个枚举（枚举比较特殊）

Type moveDir = assembly.GetType("ConsoleApp2.E_MoveDir");
FieldInfo right = moveDir.GetField("Right");    // 只是得到了枚举的一个反射信息，而不是枚举的值
// 直接实例化对象，枚举的取值比较特殊
object iconObj = Activator.CreateInstance(iconType, new object[] { 10, 20, right.GetValue(null) });
// 通过反射得到对象的方法
MethodInfo move = iconType.GetMethod("Move");
MethodInfo draw = iconType.GetMethod("Draw");
MethodInfo clear = iconType.GetMethod("Clear");

Console.Clear();
while (true) {
    Thread.Sleep(300);
    clear.Invoke(iconObj, null);
    move.Invoke(iconObj, null);
    draw.Invoke(iconObj, null);
}

III.类库工程的创建

新建项目选择类库项目，不能执行，全是代码，生成dll文件

（3）Activator

用于快速实例化对象的类，用于将Type对象快捷实例化对象，先得到Type，然后快速实例化一个对象  

I.无参构造

Type type = typeof(Test);
Test testObj = Activator.CreateInstance(type) as Test;
Console.WriteLine(testObj.str);

II.有参构造

Test testObj = Activator.CreateInstance(type, 99) as Test;
testObj.Speak();

Test testObj = Activator.CreateInstance(type, 99, "testObj") as Test;
Console.WriteLine(testObj.str);