.Net开发笔记（二十一） 反射在.net中的应用

反射概念在网上到处都有，但是讲到的具体的应用很少，一个重要的原因是现实中真的很少用得到它。引用msdn上对“反射”的解释：

"通过 System.Reflection 命名空间中的类以及 System.Type，您可以获取有关已加载的程序集和在其中定义的类型（如类、接口和值类型）的信息。 您也可以使用反射在运行时创建类型实例，以及调用和访问这些实例。"

这个解释着实让人难以理解，至少对新手来讲，一头雾水。那么这篇文章我首先从概念下手，用一种尽量易于理解的方式解释一下反射到底是个什么东西。文章最后附加一个“反射”应用的demo，它能监听任何一个程序集中的任何一个Control（深度优先顺序遍历所有子控件）的所有事件信息。

在程序开发阶段，如果我们要使用一个类型（包括实例化该类型对象，访问对象等等操作），分三个步骤：

• 添加包含了这个类型程序集的引用（.net自带的类型程序集默认已引用）；
• 代码中直接使用该类型（用一种文本字符的形式，比如类型名、方法名、属性名）；
• 编译正确通过，程序运行。

图1

以上是我们常用的开发步骤，几乎不用去想为什么要这样，每个人都会。这个流程中第一个前提就是“要引用包含了这个类型的程序集”。假设某一次开发过程中，我们不能提前引用到包含这个类型的程序集（先不要否定这种情况，只能说明你没碰到），那么我们改怎么写代码？正常情况下，我们访问A类是这样的（假设A类在A.dll程序集中）：

 A a=new A();
 a.PropertyName=””;
 a.EventName+=a_EventName;
 a.DoSomething();

正常编译通过。但是现在我们没有引用A.dll，我们改怎么写代码？还是像上面那样写吗？不对，因为编译通不过，编译器会提示“缺少对程序集的引用”（这个很容易理解，因为你没有引用程序集，编译器肯定不会知道）。

以上就是我们会碰到的一种情况，即：

在有些时候，我们可能会使用一种数据类型，但是开发阶段并不能引用到包含该类型的程序集，包含了这个类型的程序集只能在程序运行起来之后，动态的引用进来。开发阶段引用程序集如果叫“静态引用程序集”，那么运行时引用程序集就应该叫“动态引用程序集”了。后者会造成一个问题：我们该怎么写代码去访问动态引用程序集中的类型？

图2

这个时候，反射的作用就出来了。反射能够让我们使用在编译阶段编译器不知道的数据类型（注意是编译器不知道，不是我们不知道）。再举前面使用A类型的例子，我们在开发阶段没有引用A.dll程序集，因此下面的代码无法通过编译：

 A a=new A();
 a.PropertyName=””;
 a.EventName+=a_EventName;
 a.DoSomething();

但是，我们知道程序运行之后，可以动态引用到A.dll，那么现在代码中怎么使用A类型呢？看下面的代码：

 Assembly assembly=Assembly.LoadFile(“C:\\A.dll”); //动态引用A.dll
 Type t = assembly.GetType(“ReflectionTestNS.A”); //获取A类型在程序集中的信息
 object oj=Activator.CreateInstance(t); //类似new A()
            PropertyInfo p = t.GetProperty("PropertyName");
             if (p != null)
             {
                 p.SetValue(oj, “”, null);  //类似oj.PropertyName=”123”
             }
             EventInfo ei = t.GetEvent("EventName");
             if (ei != null)
             {
                 Type tt = ei.EventHandlerType;
                 ei.AddEventHandler(oj, Delegate.CreateDelegate(tt, this, "oj_EventName"));
                 //类似oj.EventName+=oj_EventName
 }
             MethodInfo m = t.GetMethod("DoSomething", new Type[] { });
             if (m != null)
             {
                 m.Invoke(oj, null); //类似oj.DoSomething()
             }

上面代码能够通过编译，我们可以通过以上代码去访问A.dll程序集中的A类型，即使在开发阶段我们没有A.dll的引用。需要注意的几点有：

1）虽然我们在开发阶段不能引用到A.dll程序集，但是我们应该对A.dll中的类型有了解，知道命名空间，知道数据类型名称，知道方法名称参数类型，知道事件名称委托类型等等，也就是说，虽然编译器不知道A.dll中的类型信息，我们开发人员必须知道A.dll中的类型信息，这样以来，我们才能利用“反射”加上“文本字符”作为标示去访问这个类型。

2）1）中规定的开发人员必须了解A.dll中的类型信息，仅仅是当你需要详细的使用一个类型对象时，如果你只需要获取A.dll中的有哪些类型、每个类型有哪些方法参数属性事件等，然后将他们的信息显示出来，完全没必要知道A.dll中的类型信息，比如VS中编辑器的智能提示功能，或者Reflector等利用反射实现数据集中类型信息显示的软件，它们的开发人员知道你的程序集信息吗？不知道，但是还是能工作很好。但是就上面“使用A类型”的例子来讲，你必须知道A.dll中的A类型中有个叫EventName的事件，你才能给它的对象注册事件，否则可以说你根本使用不了A类型的对象。

3）编译阶段，对象和方法就可以关联起来（比如a.DoSomething()能通过编译），这种如果称之为“早期绑定”（early binding），那么通过反射将对象和方法关联起来就称为“晚期绑定”（late binding）。前者在编译阶段编译器可以检查正确性，后者编译器无能为力，因为编译器不知道A.dll的任何信息。

一张图区分两种访问程序集中类型的区别：

图3

个人认为，正常开发中用不到反射，所以尽量避免使用反射（反射有缺陷，运行性能编译阶段不能检查正确性等），本系列博客（十七）中讲到的扩展应用程序，就使用到了反射，文中指出将插件打包成dll程序集后，放入宿主程序的plugins目录中，宿主程序启动后，会动态引用plugins目录中的程序集，动态创建插件类型实例，然后访问它。那么如果你是宿主程序的开发人员，你会在开发阶段引用到第三方开发的插件程序集dll文件吗？不能，但是你还是得在代码中使用它的类型。

注：上面扩展应用程序中不全使用反射去访问动态引用程序集中的类型，因为它使用到了一个IPlugin的接口，动态实例化插件对象后，是使用IPlugin接口引用这个对象，之后所有的都是通过这个接口去访问对象（之后没有使用到反射），它避免了使用反射的性能问题和在编译阶段能够检查程序的正确性（开发阶段宿主程序能够引用IPlugin接口程序集），这个也是必须使用反射场合的一种改进，后续有机会我会详细说明。

另外网上有很多讲述反射的文章，都是用类似如下代码作为反射应用实例，

 void btn1_Click(object sender,EventArgs e)
 {
 Type t = typeof(Button);
 //或者
 Type t = btn1.GetType();
 PropertyInfo p = t.GetProperty(“Text”);
 if(p!=null)
 {
     p.SetValue(btn1,””,null); //利用反射编辑btn1的Text属性
 }
 }

以上类似代码并没有错误，只是我觉得会给人误导，反射的真正使用场合不在这里（这里完全用不着，为什么不直接使用btn1.Text=”123”呢？），看多了，人们就会认为反射就是这作用，用在这里。

Demo中包含了两个项目，一个是简单的说明了正常方法使用BackgroundWorker这个类型，和动态引用程序集动态创建BackgroundWorker类型对象（假装开发阶段没有引用包含BackgroundWorker类型的程序集），两者的区别。另一个项目能够动态引用程序集，并且动态实例化Control类实例，关键还能监听任何控件的所有事件，然后输出事件信息，这个有点复杂，不仅仅使用到了System.Reflection命名空间中的类型，还用了System.Reflection.Emit命名空间中的类型，后者可以动态创建类型，由于每个控件的每个事件类型不一样，并且个数还不确定，所以我们没有办法事先定义一个通用的事件注册者，只能挨个为每个事件动态创建一个事件注册者类。第二个项目流程见下图：

图4

第二个项目参见了CodeProject上老外的一篇文章（http://www.codeproject.com/Articles/3317/ControlInspector-monitor-Windows-Forms-events-as-t），注释请参见我的，代码中有详细的中文解释。

Demo截图：

图5 静态引用程序集访问类型 和 动态引用程序集访问类型的区别

图6 反射应用

总之，反射能够让你使用在编译阶段还不可达的程序集（类型）。

源码下载地址：http://files.cnblogs.com/xiaozhi_5638/ReflectionTest.rar

希望有帮助！