反射的本质——元数据
元数据是一种关于数据的数据,有点绕口,说白点就是一种数据的描述信息。在C#,其元数据存在Module中,用于描述这个Module所有类型的信息,这种信息包括类型描述、类型Attribute、成员、事件信息等,总之,关于一个Class,所有的描述信息都在这个Module的元数据中定义。
我们可以通过Reflection这个命名空间来获取这些元数据,对应一个程序集的描述是Assembly类,对应一个Class的元数据就是Type,当然还有ConstructorInfo、PropertyInfo、FieldInfo、EventInfo、MethodInfo、ParameterInfo、Attribute等。利用这个反射命名空间,我们可以获取一个Assembly中所有类型的描述,利用这些元数据可以动态的创建类的实例,获取/设置属性,获取事件并订阅事件,调用方法,获取一个类/属性/字段/方法/构造器/参数的Attribute。我们在编程时能做到的事情,利用反射也基本能够做到。
因此,反射是一种在运行时获取和使用元数据的技术。其本质在于元数据,这是原理性的,其它的都是从这衍生出来的。如果认为掌握了动态调用就认为掌握了反射,那可能需要浪费时间和经历,最后才知道反射与元数据相关,没有元数据就没有反射。这是浅尝辄止而导致无知的代价。
反射的使用场景大部分都是动态设置类型字段/属性,或动态调用方法。我个人认为,Attribute也是反射一个非常诱人的技术,它可以使用户通过声明一个Attribute而附加一些有用的功能,声明Attribute实现一种功能类似于面向上下文编程,可以极大简化代码数量。我在一个Agent编程平台为了简化用户应用,就采用了大量的元数据。
2 /// 定义一个感知天气变化的智能体。
3 /// </summary>
4 [Agent]
5 [Sensible(typeof(Environment), "Temperature")]
6 public interface IMyAgent
7 {
8 /// <summary>
9 /// 穿衣服。
10 /// </summary>
11 [Intelligent]
12 void Wear();
13
14 /// <summary>
15 /// 脱衣服。
16 /// </summary>
17 [Intelligent]
18 void Disrobe();
19
20 [Intelligent]
21 void OpenTheDoor();
22 }
我在2005年实现的O-O映射组件也使用了很多的Attribute。
反射技术由于其本身的动态性,具备了强大的功能,但是这些功能都是双刃剑,确实有性能牺牲,因此,应该平衡使用,不是滥用或者不用。要想真正学习反射,最好找本基础编程手册,系统的学习一下。本文也仅是说了一点皮毛而已。
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