C# 反射与dynamic最佳组合

在 C# 中反射技术应用广泛，至于什么是反射.........你如果不了解的话，请看下段说明，否则请跳过下段。广告一下：喜欢我文章的朋友请关注一下我的blog，这也有助于提高本人写作的动力。

反射：当你背对一个美女或帅哥却不能回头仔细观察研究时（纯属虚构，如有巧合、纯属雷同），一面小镜子就能满足你的需求。在 C# 编程过程中也经常遇到类似的情况：有一个别人写的 dll 类库你想使用却没程序文档资料......此时通过 C# Runtime 提供的功能，你可以把该 dll 类库加载到你的程序中，并细细研究 dll 的每一部分内容，这就是 C# 中的反射。

个人认为反射最突出的优点或存在的合理性：在不修改程序原码的情况下，实现程序功能的动态调整（Runtime动态对象创建）

示例：

    interface IRun {
        void Run();
    }
    class Person : IRun
    {
        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("走，去LOL啊！");
        }
    }
    class Car : IRun
    {
        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("呜...........");
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IRun e = new Person();
            e.Run();
            Console.ReadLine();
        }
    }

如果将上面的Run功能并不一定是由Person来执行，有时需要是Car有时需要Person。常见的解决方案是添加 if 等判断结构，如下：

       static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请输入：Car或Person");
            string type = Console.ReadLine();
            IRun e = null;
            if ("Car" == type)
            {
                e = new Car();
            }else if("Person" == type)
            {
                e = new Person();
            }
            if(null != e)
                e.Run();

            Console.ReadLine();
        }

这种结构确是解决了现在的需求，但并不健壮。随着 IRun 接口实现、相关类的继承的增加，上面的判断结构也会飞速增长。面向对象编程、设计模式均遵循的一大原则就是封装变换，所以上面的程序无法很好的应对变化。在此我们并不涉及 “设计模式的” 的知识，因此下面的示例代码只为简化上面的程序、并未刻意套用设计模式相关知识。如下：

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请输入：Car或Person");
            string type = Console.ReadLine();
            string classPath = String.Format("namespace.{0}", type);
            IRun e = Activator.CreateInstance(null, classPath).Unwrap() as IRun;

            if(null != e)
                e.Run();

            Console.ReadLine();
        }

经过上面的修改，程序可自行根据用户的输入，通过Activator.CreateInstance创建 IRun 的实例，程序此处不会再随 IRun 的实现者增多这种问题的影响而发生变化。上面的这种优点就是通过反射得到的，也是我所认为的“反射存在的合理性”。

Activator、Assembly 实现反射方式创建对象

C#中反射方式创建对象可以通过 Activator.CreateInstance（静态）和 Assembly.CreateInstance（非静态）来实现，其中Assembly.CreateInstance 内部调用的仍是Activator.CreateInstance。

根据要动态创建的类型对象是否处于当前程序集之中，可将反射创建对象分为：创建程序集内的类型对象与创建程序集外的类型对象。

创建程序集内的类型对象

        private static void ReflectionIRun1(string className)
        {
            string classPath = String.Format("namespace.{0}", className);
            //参数 null ,指出所要创建类型对象位于当前程序集
            var handler = Activator.CreateInstance(null, classPath);
            IRun e = (IRun)handler.Unwrap();
            Console.WriteLine(e.Run());
        }
        private static void ReflectionIRun2(string className)
        {
            string classPath = String.Format("namespace.{0}", className);
            //typeof(IRun).Assembly 获取 IRun 类型所在的程序集
            object obj = typeof(IRun).Assembly.CreateInstance(null, classPath);
            IRun e = (IRun)obj;
            Console.WriteLine(e.Run());
        }

创建程序集外的类型对象

项目中增加一个 类库 （另一个程序集），如下图：

添加一个 Boss 类，如下：

namespace Lib
{
    public class Boss
    {
        private string name = "老大";

        public string Name{
            get {return name;}
        }
        public string Talk()
        {
            return "你们都被开除了......";
        }
        //老板不会算账，总是多付钱，所以很有自知之明的将Payfor设为private，防止外部人员调用
        private int Payfor(int total)
        {
            return total + 10;
        }
    }
}    

获取 一个 Boss 对象前，首先添加对 Lib 的引用，获取示例如下：

        private static void ReflectionBoss1()
        {
            string classPath ="Lib.Boss";
            //"Lib" 参数指明要加载的程序集（即要创建的对象类型在哪个程序集中定义）
            var handler = Activator.CreateInstance("Lib", classPath);
            Boss b = handler.Unwrap() as Boss;
            Console.WriteLine(b.Talk());
        }
        private static void ReflectionBoss2()
        {
            string classPath ="Lib.Boss";
            //Assembly.Load("Lib") 加载的程序集（即要创建的对象类型在哪个程序集中定义）
            var assembly = Assembly.Load("Lib");
            Boss b = (Boss)assembly.CreateInstance(classPath);
            Console.WriteLine(b.Talk());
        }  

关于反射时CLR如何查找并定位要加载的程序集，请参考MSDN中关于反射相关的知识。

反射访问字段、调用方法（属性）

反射除可以帮我们动态创建对象外，还可帮我们动态访问对象的方法（属性）或字段，因 C# 版本不同具体方法会有变更或扩展，更深入内容请参考MSDN。下面仅作简单示例（标准用法）。

给老板改名，示例：

        private static void ReflectionBoss1()
        {
            string classPath = "Lib.Boss";
            //"Lib" 参数指明要加载的程序集（即要创建的对象类型在哪个程序集中定义）
            var handler = Activator.CreateInstance("Lib", classPath);
            Boss b = handler.Unwrap() as Boss;
            //关键代码
            FieldInfo f = b.GetType().GetField("name", BindingFlags.GetField | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
            f.SetValue(b, "小二");

            Console.WriteLine("{0}:{1}", b.Name, b.Talk());
        }

输出：

让老板付钱：

private static void ReflectionBoss1()
        {
            string classPath = "Lib.Boss";
            //"Lib" 参数指明要加载的程序集（即要创建的对象类型在哪个程序集中定义）
            var handler = Activator.CreateInstance("Lib", classPath);
            Boss b = handler.Unwrap() as Boss;
            //关键代码
            MethodInfo method = b.GetType().GetMethod("Payfor", BindingFlags.InvokeMethod | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
            object money = method.Invoke(b, new object[] { 10 });
            Console.WriteLine("DW039：老大给我报销10元钱车费......");
            Console.WriteLine("{0}:.....，算不清了，给你这些吧。",b.Name);
            Console.WriteLine("DW039：......");
            Console.WriteLine("{0}:{1}", b.Name,money);
            Console.WriteLine("DW039：老大你真棒!");
        }

输出：

dynamic 与 反射 双剑合璧

因为反射是运行时的类型操作，所以在编程时面临类型不确定的问题。根据上一篇《C# 匿名对象（匿名类型）、var、动态类型 dynamic》讲得 dynamic 动态类型结合我们编写的反射程序，可以大大优化程序逻辑（访问受保护级别限制的代码不在此范围内）。

上面代码的优化：

 private static void ReflectionBoss1()
        {
            string classPath ="Lib.Boss";
            var handler = Activator.CreateInstance("Lib", classPath);
            dynamic b = handler.Unwrap();
            Console.WriteLine(b.Talk());
        }
        private static void ReflectionBoss2()
        {
            string classPath ="Lib.Boss";
            var assembly = Assembly.Load("Lib");
            dynamic b = assembly.CreateInstance(classPath);
            Console.WriteLine(b.Talk());
        }  

通过 dynamic 动态类型对象 b 来调用反射得到对象的属性、方法可直接调用，从而省去了频繁的类型转换操作。

反射常见应用场景

应用场景我印象最深刻的是 MS Petshop 示例，从SQL Server 数据库切换到 oracle 数据库时反射获得不同的数据访问层。然我实际项目中从未遇到过中途切换数据库的情况，其他应用场景基本类似上面的示例。如果朋友你发现更多的应用场景，请给予补充，3ks。

反射的优缺点

优点：反射使程序更灵活

缺点：反射运行速度相对较慢

至于反射相比普通程序慢，我没有进行过测试也不打算进行。现实情况是：Ms提倡使用 dynamic、Mvc流行、Ms对CLR不断优化、机器性能的提升，所以你在开发中无需过多考虑反射的性能问题。如果你写的程序运行速度出现了瓶颈（应首先确保自己程序写的合理），研究一下数据库优化、数据缓存、web缓存、负载均衡等技术我认为更实际一些。