文章目录

介绍
具体案例
- 用Activator类创建类型实例
- 检查类型上所应用的自定义Attribute
- 通过协定来约束导出类型
- 导入多个类型
- 封装元数据
总结

介绍

随着.net core越来越流行，对.net core 基础知识的了解，实际应用等相关的知识也应该有所了解。所以就有了这篇文章，案例都是来自阅读的书籍，或者实际工作中感觉比较有用的应用。分享亦总结。

本文主要介绍 .net core 相关的反射与Composition案例。

具体案例

用Activator类创建类型实例

【导语】

除了通过 ConstructorInfo 来创建类型实例外，还可以使用 Activator 类。这是一个静态类，因此它的所有成员方法都是静态方法，该类仅包含一个方法————CreateInstance，用于创建类型实例，但该方法由多个重载，最为常用的有以下两个重载：

（1）当要使用类型中带有无参数的构造函数时，应该用以下重载：

static object CreateInstance(Type type);

（2）当要使用类型中带参数的构造函数时，应该用以下重载：

static object CreateInstance(Type type, params object[] args);

args 是传递给构造函数的参数值列表，依照构造函数声明的参数顺序传入即可。

【操作流程】

步骤1：新建控制台应用程序项目。

步骤2：声明 Person 类，该类的构造函数需要三个参数。

public class Person
{public Person(string name, string city, int age){Name = name;City = city;Age = age;}public string Name { get; }public string City { get; }public int Age { get; }
}

步骤3：获取 Person 类关联的 Type 对象。

Type theType = typeof(Person);

步骤4：创建 Person 实例。

object instance = Activator.CreateInstance(theType, "Mee Yang", "Zhong Shan", 21);

由于 Person 类的构造函数需要三个参数，因此在调用 CreateInstance 方法时要传递相应的参数值。

步骤5：现在，Person 类的实例已经创建。下面代码将通过反射枚举出 Person 对象的公共属性，然后输出各个属性的值。

PropertyInfo[] props = theType.GetProperties(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public);
foreach(PropertyInfo p in props)
{Console.WriteLine($"{p.Name} : {p.GetValue(instance)}");
}

要一次性获取多个属性的信息，应当调用 Type 对象的 GetProperties 方法。

步骤6：运行应用程序项目，结果如下。

检查类型上所应用的自定义Attribute

【导语】

CustomAttributeExtensions 类提供了一系列扩展方法，可以获取程序集、类型、类型成员、参数上应用的自定义特性（Attribute）实例。

如果实现知道特性的类型，则可以使用带泛型参数的方法：

T GetCustomAttribute<T>(this ...) where T : Attribute;

此方法调用起来是最简单的，可以直接返回目标特性的实例。但是如果使用以下方法来获取自定义的特性实例，则可能需要进行类型转换，因为它的返回类型为 Attribute（特性类的公共基类）。

 Attribute GetCustomAttribute(this ..., Type attributeType);

【操作流程】

步骤1：新建控制台应用程序项目。

步骤2：声明一个特性类，仅应用于类上面。

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = false)]
public sealed class AliasNameAttribute : Attribute
{public AliasNameAttribute(string aliasName){Alias = aliasName;}public string Alias { get; } = null;
}

特性类必须是 Attribute 的派生类，或者间接派生类。

步骤3：声明一个测试类，并在类上应用上述特性。

[AliasName("order_data")]
public class CoreData
{}

步骤4：获取 CoreData 上所应用的 AliasNameAttribute。

// 获取与类型相关的 Type 对象
Type testType = typeof(CoreData);
// 获取特性类实例
AliasNameAttribute attr = testType.GetCustomAttribute<AliasNameAttribute>();
// 输出特性类的属性值
if(attr != null)
{Console.WriteLine($"类型 {testType.Name} 的别名是：{attr.Alias}");
}

步骤5：运行应用程序项目，结果如下。

通过协定来约束导出类型

【导语】

Composition 技术主要用于程序扩展，它会根据协定标识主动发现已导出的类型，并把该类型导入和组合到特定实例上，这样应用程序代码就能使用这些导入的类型了。

默认情况下，.NET Core 框架不包含 Composition 相关的 API，开发人员需要通过 NuGet 手动安 System.Composition 装包。

在要作为扩展组件的类上应用 ExportAttribute 后，该类便被标识为可导出类型，即它可以被 Composition 引擎发现。ExportAttribute 类有两个很重要的属性：

（1）ContractName 属性：类型协定的名称。开发人员可以自定义该名称，必须要保证该名称在所有导出类型中的唯一性，否则协定名称就失去实际用途了（就是用来标识类型协定的）。

（2）ContractType 属性：协定的类型。如果不指定该属性，默认的类型是跟随在 ExportAttribute 之后的类型（即该特性所应用的目标类）。

为了让扩展的组件具有规律性（存在相似特性），以便于在运行时灵活使用，通常会为所有待导出的类定义一个共同的接口，然后这些类都实现这个接口。这样对于类型的导入者而言，只需要认准这个通用的接口，而不必考虑具体的实现类，可以轻松导入并调用多个类型。

本实例将演示通过指定唯一命名与类型协定来标识导出的类型，这样做既能保证导出的类型具有唯一的标识，又可以保持兼容性。本例中所有导出的类都会实现 IPlayer 接口。尽管被导出的类型都被约束为 IPlayer，但是每个导出的类型都设置了协定名称（确保不会重复出现）。

【操作流程】

步骤1：新建控制台应用程序项目。

步骤2：安装 System.Composition NuGet 包。

步骤3：引入命名空间。

using System;
using System.Composition;
using System.Composition.Hosting;
using System.Reflection;

步骤4：声明 IPlayer 接口，作为导出类型的公共规范。

public interface IPlayer
{void PlayTracks();
}

步骤5：定义两个实现 IPlayer 接口的类，并应用 ExportAttribute。

[Export("gen_pl", typeof(IPlayer))]
public class GenPlayer : IPlayer
{public void PlayTracks(){Console.WriteLine("在普通播放器上播放音乐");}
}
[Export("pro_pl", typeof(IPlayer))]
public class ProPlayer : IPlayer
{public void PlayTracks(){Console.WriteLine("在专业播放器上播放音乐");}
}

步骤6：回到 Main 方法中，获取当前正在执行的程序集。

Assembly currAss = Assembly.GetExecutingAssembly();

步骤7：创建 ContainerConfiguration 实例，设置导出类型的查找范围位于当前程序中。

ContainerConfiguration config = new ContainerConfiguration().WithAssembly(currAss);

步骤8：创建 CompositionHost 容器，并获取导出类型的实例。

using(CompositionHost host = config.CreateContainer())
{IPlayer p1 = host.GetExport<IPlayer>("gen_pl");IPlayer p2 = host.GetExport<IPlayer>("pro_pl");
}

在调用 GetExport 方法时，需要传递每个导出类型所对应的协定名称。

步骤9：分别调用两个对象实例的 PlayTracks 方法。

using(CompositionHost host = config.CreateContainer())
{...p1.PlayTracks();p2.PlayTracks();
}

步骤10：运行应用程序项目，结果如下。

导入多个类型

【导语】

Composition 技术支持将类型导入某个类的属性（或方法参数）中。应用了 ImportAttribute 的属性只可以导入单个类型实例，而应用了 ImportManyAttribute 的属性则可以导入多个类型实例，此时属性一般声明为 IEnumerator<T> 类型，Composition 容器在导入类型时会自动填充该属性。

本实例中，以

【操作流程】

步骤1：新建控制台应用程序项目。

步骤2：定义 IAnimal 接口，公开两个属性。

public interface IAnimal
{string Name { get; }string Family { get; }
}

步骤3：定义三个实现 IAnimal 接口的类，并标识为导出类型。

[Export(typeof(IAnimal))]
public class FelisCatus : IAnimal
{public string Name => "家猫";public string Family => "猫科";
}
[Export(typeof(IAnimal))]
public class SolenopsisInvictaBuren : IAnimal
{public string Name => "红火蚁";public string Family => "蚁科";
}
[Export(typeof(IAnimal))]
public class HeliconiusMelpomene : IAnimal
{public string Name => "红带袖蝶";public string Family => "凤蝶科";
}

步骤4：定义 SomeAnimalSamples 类，并把 AnimalList 标记为可导入多个类型。

class SomeAnimalSamples
{[ImportMany]public IEnumerable<IAnimal> AnimalList { get; set; }
}

记得要在属性上应用 ImportManyAttribute，因为 Composition 在组合类型时会查找该特性。

步骤5：回到 Main 方法，将当前程序集作为 Composition 搜索导出类型的范围。

Assembly currentAssembly = Assembly.GetExecutingAssembly();
ContainerConfiguration config = new ContainerConfiguration().WithAssembly(currentAssembly);

步骤6：创建 Composition 容器，并将导入的类型组合到 SomeAnimalSamples 对象的 AnimalList 属性中。

SomeAnimalSamples samples = new SomeAnimalSamples();
using(CompositionHost container = config.CreateContainer())
{container.SatisfyImports(samples);
}

步骤7：测试访问导入的类型实例。

foreach (IAnimal an in samples.AnimalList)
{Console.WriteLine($"Name: {an.Name}\nFamily: {an.Family}\n");
}

步骤8：运行应用程序项目，结果如下。

封装元数据

【导语】

在导出类型的时候，可以同时将数据导出。元数据可以理解为一系列附加信息，这些数据与类型相关但不参与执行，仅仅对类型做出额外的描述。在要导出的类型上应用 ExportMetadataAttribute 可以添加要导出的元数据，它包含两个值：Name 是元数据字段的名称，类字为字符串；Value 是与字段对应的值，类型为 object，即每条元数据的结构类似于字典。要指定多条元数据，可以在导出的类型上引用多个 ExportMetadataAttribute。

在导入时，可以使用 Lazy<T,TMetadata> 类型的对象来接受导入的类型与元数据。Lazy 类提供了一种机制————类型可以延迟初始化，即当 Value 属性被访问时才会调用T类型的构造器。TMetadata 表示导入的元数据，一般情况下，可以使用 IDictionary<string, object> 类型来接收元数据，也可以使用一个自定义的类来接收（带无参数构造函数的类）。

导入的元数据，不仅仅可以使用 IDictionary<string, object> 类型来接收，还可以使用自定义的类来接收，此自定义类需要满足两个条件：

（1）包含公共的无参数构造函数。因为在填充元数据时，类实例由 Composition 自动创建，而不是从代码种显示调用构造函数。

（2）该类中的属性名称必须与导出的元数据的 Name 属性匹配，而且是区分大小写的。

若元数据的条目比较多，使用多个 ExportMetadataAttribute 对象来指定元数据会显得比较麻烦。这时候可以用一个类来封装元数据，但要注意以下两点：

（1）封装元数据的类需要应用 ExportMetadataAttribute 进行标注。

（2）这个封装类应当从 Attribute 类派生。因为导出类型的元数据是附加信息，以特性的形式应用到导出类型的定义上。

【操作流程】

步骤1：定义协定接口。

public interface ITest
{void RunTask();
}

步骤2：定义元数据的封装类。

[MetadataAttribute]
class CustMetadataAttribute : Attribute
{public string Author { get; set; }public string Description { get; set; }public int Version { get; set; }public CustMetadataAttribute(string author, string desc, int ver){Author = author;Description = desc;Version = ver;}
}

步骤3：定义两个用于导出类，它们都实现 ITest 接口，并且应用定义好的 CustMetadataAttribute 来指定元数据。

[Export(typeof(ITest))][CustMetadata("Tom", "debug version", 1)]public class TestWork_V1 : ITest{public void RunTask(){Console.WriteLine("这是版本 1");}}[Export(typeof(ITest))][CustMetadata("Jack", "release version", 2)]public class TestWork_V2 : ITest{public void RunTask(){Console.WriteLine("这是版本 2");}}

步骤4：定义一个新类，用于引用导入的类型与元数据。

public class TestCompos
{[ImportMany]public IEnumerable<Lazy<ITest, IDictionary<string, object>>> ImportedComponents { get; set; }
}

步骤5：加载要查找导出类型的程序集。

Assembly comAss = Assembly.LoadFrom("CustExportProj.dll");
ContainerConfiguration config = new ContainerConfiguration().WithAssembly(comAss);

注意：此处加载的程序集在.NET Core 2.1中。

步骤6：创建 Composition 容器，并把类型导入到刚定义的 TestCompos 实例中。

TestCompos cps = new TestCompos();
using (var host = config.CreateContainer())
{host.SatisfyImports(cps);
}

步骤7：获取导入的元数据，然后调用导入的类型。

foreach (var c in cps.ImportedComponents)
{ITest obj = c.Value;IDictionary<string, object> meta = c.Metadata;Console.Write("元数据：\n");foreach(var it in meta){Console.Write($"{it.Key}: {it.Value}\n");}Console.Write($"调用 {obj.GetType().Name} 实例：\n");obj.RunTask();Console.Write("\n\n");
}

步骤8：运行应用程序项目，结果如下。

元数据：
Author: Tom
Description: debug version
Version: 1
这是版本 1元数据：
Author: Jack
Description: release version
Version: 2
调用 TestWork_V2 实例：
这是版本 2

总结

本文到这里就结束了，下一篇将介绍应用启动的知识案例。

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