C#基础知识之特性

一、什么是特性

　　个人理解：特性本质上也是有一种类，通过添加特性，就可以实例化这个特性类；添加特性就是在类、方法、结构、枚举、组件等上面加一个标签，使这些类、方法、结构、枚举、组件等具有某些统一的特征，用以满足相关的需求。比如：方法的异常捕捉，你是否还在某些可能出现异常的地方（例如数据库的操作、文件的操作等）经常使用try...catch。这个时候如果使用特性，就可以大大减少方法里面的try...catch的使用。你只需要定义一个专门捕捉异常的特性类ExceptionExAttribute，然后给这个特性类做些特殊处理，比如给它增加一个AOP拦截的功能。那么在可能出现异常的方法名称上面加上一个[ExceptionEx]特性标签，这个方法就具有自动捕捉异常的能力。

官方定义：特性是用于在运行时传递程序中各种元素（比如类、方法、结构、枚举、组件等）的行为信息的声明性标签。您可以通过使用特性向程序添加声明性信息。一个声明性标签是通过放置在它所应用的元素前面的方括号（[ ]）来描述的。特性（Attribute）用于添加元数据，如编译器指令和注释、描述、方法、类等其他信息。.Net 框架提供了两种类型的特性：预定义特性和自定义特性。

二、规定特性（Attribute）

　　规定特性（Attribute）的语法如下：

　　[attribute(positional_parameters, name_parameter = value, ...)]
　　element

　　特性（Attribute）的名称和值是在方括号内规定的，放置在它所应用的元素之前。positional_parameters 规定必需的信息，name_parameter 规定可选的信息。

　　1、预定义特性（Attribute）

　　　　.Net 框架提供了三种预定义特性：

• • 　　AttributeUsage
  • 　　Conditional
  • 　　Obsolete

　　　（1）AttributeUsage

　　　　　　预定义特性 AttributeUsage 描述了如何使用一个自定义特性类。它规定了特性可应用到的项目的类型。规定该特性的语法如下：

[AttributeUsage(
   validon,//参数 validon 规定特性可被放置的语言元素。它是枚举器 AttributeTargets 的值的组合。默认值是 AttributeTargets.All。
   AllowMultiple=allowmultiple,//参数 allowmultiple（可选的）为该特性的 AllowMultiple 属性（property）提供一个布尔值。如果为 true，则该特性是多用的。默认值是 false（单用的）。
   Inherited=inherited//参数 inherited（可选的）为该特性的 Inherited 属性（property）提供一个布尔值。如果为 true，则该特性可被派生类继承。默认值是 false（不被继承）。
)]

　　　　举个例子：　　

　　　　

using System;
using System.Diagnostics;
namespace RabbitMQTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //通过反射查看TestPersonAttribute
            Type type = typeof(TestPersonAttribute);
            var person = type.GetCustomAttributes(typeof(PersonAttribute), false);
            foreach (PersonAttribute each in person)
            {
                Console.WriteLine("Name:{0}", each.Name);
                Console.WriteLine("Age:{0}", each.Age);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
    /// <summary>
    /// 使用AttributeUsage自定义特性PersonAttribute
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = true, Inherited = false)]
    public class PersonAttribute : Attribute
    {
        public PersonAttribute(string name, int age)
        {
            this.Name = name;
            this.Age = age;
        }
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }
    }
    /// <summary>
    /// 使用自定义特性
    /// </summary>
    [Person()]
    [Person()]
    public class TestPersonAttribute
    {

    }
}

　　　（2）　Conditional

　　　　　　Conditional这个预定义特性要好好介绍一下，因为项目中还是会用到的。#if/#endif是经常用来让同一份代码生成不同的编译结果，最常见的就是debug版和release版。但是这在实际应用中并不是非常友好，因为它们容易被滥用，其代码也难以理解或调试。举个例子:　

static void Function1()
{
　　#if DEBUG
            Console.WriteLine("In Function 1.");
　　#endif
}  

　　　　最终会在release环境下编译后留下一个Function1()空方法，虽然在release版本中Function1()什么也不做，但是Function1()方法的加载、JIT编译和调用仍然有些开销。C#为此添加了一个Conditional特性，该特性可以标识出某种环境设置下某个方法是否应该被调用。使用这种方式来描述条件编译要比#if/#endif更加清晰。这个预定义特性标记了一个条件方法，其执行依赖于指定的预处理标识符。它会引起方法调用的条件编译，取决于指定的值，比如 Debug 或 Trace。规定该特性的语法如下：

[Conditional(
   conditionalSymbol
)]

　　　　使用Conditional特性，无论是否定义了DEBUG环境变量，Function1()方法也会被编译至程序集中。这种做法看起来也似乎不那么高效，但是其中占用的仅仅是一点点磁盘空间而已。如果没有被调用，Function1()并不会加载到内存中，也不会被JIT编译。在应用多个Conditional特性时，它们之间的组合关系将为"或"(OR)。

[Conditional("DEBUG"),Conditional("Trace")]
static void Function1()
{
    Console.WriteLine("In Function 1.");
}

　　　　而若想创建一个使用"与"(AND)关系的构造，就使用#if/#endif吧。。。

static void Function1()
{
#if DEBUG && RELEASE
　　Console.WriteLine("In Function 1.");
#endif
}

　　（3） Obsolete

　　　　　　这个预定义特性标记了不应被使用的程序实体。它可以让您通知编译器丢弃某个特定的目标元素。例如，当一个新方法被用在一个类中，但是您仍然想要保持类中的旧方法，您可以通过显示一个应该使用新方法，而不是旧方法的消息，来把它标记为 obsolete（过时的）。规定该特性的语法如下

[Obsolete(
   message
)]
[Obsolete(
   message,//参数 message，是一个字符串，描述项目为什么过时的原因以及该替代使用什么
   iserror//参数 iserror，是一个布尔值。如果该值为 true，编译器应把该项目的使用当作一个错误。默认值是 false（编译器生成一个警告）
)]

　　下面的实例演示了该特性：

using System;
public class MyClass
{
   [Obsolete("Don't use OldMethod, use NewMethod instead", true)]
   static void OldMethod()
   {
      Console.WriteLine("It is the old method");
   }
   static void NewMethod()
   {
      Console.WriteLine("It is the new method");
   }
   public static void Main()
   {
      OldMethod();
   }
}

　　当您尝试编译该程序时，编译器会给出一个错误消息说明：

　　Don't use OldMethod, use NewMethod instead

2、自定义特性　　　

　　　　.Net 框架允许创建自定义特性，用于存储声明性的信息，可在运行时被检索。创建并使用自定义特性包含四个步骤：

• • 　　声明自定义特性
  • 　　构建自定义特性
  • 　　在目标程序元素上应用自定义特性
  • 　　通过反射访问特性　　

　　 （1）、声明自定义特性

　　　　一个新的自定义特性应派生自 System.Attribute 类。例如：　　　　

　　　　

// 一个自定义特性 BugFix 被赋给类及其成员
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class |
AttributeTargets.Constructor |
AttributeTargets.Field |
AttributeTargets.Method |
AttributeTargets.Property,
AllowMultiple = true)]

public class PersonAttribute : Attribute
{}

　　（2）构建自定义特性

　　　　让我们构建一个名为 PersonAttribute 的自定义特性，该特性将存储调试程序获得的信息。它存储下面的信息：

• • 　　bug 的代码编号
  • 　　辨认该 bug 的开发人员名字
  • 　　最后一次审查该代码的日期
  • 　　一个存储了开发人员标记的字符串消息

　　　　我们的 PersonAttribute 类将带有三个用于存储前三个信息的私有属性（property）和一个用于存储消息的公有属性（property）。所以 bug 编号、开发人员名字和审查日期将是 DeBugInfo 类的必需的定位（ positional）参数，消息将是一个可选的命名（named）参数。

　　　　每个特性必须至少有一个构造函数。必需的定位（ positional）参数应通过构造函数传递。下面的代码演示了 PersonAttribute 类：

　　　　

// 一个自定义特性 BugFix 被赋给类及其成员
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class |
AttributeTargets.Constructor |
AttributeTargets.Field |
AttributeTargets.Method |
AttributeTargets.Property,
AllowMultiple = true)]

public class PersonAttribute : System.Attribute
{
  private int bugNo;
  private string developer;
  private string lastReview;
  public string message;

  public PersonAttribute (int bg, string dev, string d)
  {
      this.bugNo = bg;
      this.developer = dev;
      this.lastReview = d;
  }

  public int BugNo
  {
      get
      {
          return bugNo;
      }
  }
  public string Developer
  {
      get
      {
          return developer;
      }
  }
  public string LastReview
  {
      get
      {
          return lastReview;
      }
  }
  public string Message
  {
      get
      {
          return message;
      }
      set
      {
          message = value;
      }
  }
}

　　（3）应用自定义特性

　　　　通过把特性放置在紧接着它的目标之前，来应用该特性：

　　　　

[PersonAttribute (, "Zara Ali", "12/8/2012", Message = "Return type mismatch")]
[PersonAttribute (, "Nuha Ali", "10/10/2012", Message = "Unused variable")]
class Rectangle
{
  // 成员变量
  protected double length;
  protected double width;
  public Rectangle(double l, double w)
  {
      length = l;
      width = w;
  }
  [PersonAttribute (, "Zara Ali", "19/10/2012",
  Message = "Return type mismatch")]
  public double GetArea()
  {
      return length * width;
  }
  [PersonAttribute (, "Zara Ali", "19/10/2012")]
  public void Display()
  {
      Console.WriteLine("Length: {0}", length);
      Console.WriteLine("Width: {0}", width);
      Console.WriteLine("Area: {0}", GetArea());
  }
}