【C#反射深度剖析】：动态访问方法、字段、属性的8个关键点

# 1. C#反射技术概述

C#反射是一种在运行时检查程序集、模块和类型等信息，并动态创建类型实例、调用方法或访问字段和属性的能力。这一技术赋予开发者极大的灵活性，在某些场景下可以显著降低代码的耦合度，例如在框架、中间件、自动化测试和ORM（对象关系映射）等方面有着广泛的应用。然而，反射虽然强大，但也需谨慎使用，因为它可能会带来性能损耗，并需要严格控制其访问权限以避免安全问题。本章将为读者简要介绍反射技术的定义、使用场景及其在现代软件开发中的重要性。

# 2. 反射基础知识

## 2.1 反射的核心组件

### 2.1.1 Type类的作用和重要性

`Type` 类在反射中扮演着至关重要的角色，它提供了关于程序中类型的信息。无论是在编译时还是运行时，`Type` 类都可以用来获取类型信息，包括但不限于类、接口、枚举、委托等。它能够告诉您一个对象的基类、属性、方法、字段等详细信息，是实现反射功能不可或缺的基础。

#### 示例代码展示

using System;

namespace ReflectionDemo
{
    public class Person
    {
        public string Name { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 获取Person类的Type对象
            Type personType = typeof(Person);

            // 输出Person类的名称
            Console.WriteLine("Type Name: " + personType.Name);
            // 遍历所有属性
            foreach (var prop in personType.GetProperties())
            {
                Console.WriteLine("Property Name: " + prop.Name);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

在上述代码中，我们首先通过 `typeof` 关键字获取了 `Person` 类的 `Type` 对象，然后我们使用该对象的 `Name` 属性来输出类型名称，并通过 `GetProperties` 方法获取了该类型的所有公共属性并输出它们的名称。

### 2.1.2 Assembly类：加载和检查程序集

在.NET框架中，程序集是构建和部署应用程序的基本单元，它包括类型信息、元数据和资源。`Assembly` 类提供了一种机制来加载、探索和操作程序集。通过反射，我们可以加载程序集，探索其中定义的类型，并进行实例化或访问程序集中的元数据。

#### 示例代码展示

using System;
using System.Reflection;

namespace ReflectionDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 加载当前执行程序集
            Assembly assembly = Assembly.GetExecutingAssembly();

            // 输出程序集名称
            Console.WriteLine("Assembly Name: " + assembly.GetName().Name);

            // 获取程序集中所有类型
            var types = assembly.GetTypes();

            // 遍历输出所有类型名称
            foreach (var type in types)
            {
                Console.WriteLine("Type: " + type.FullName);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

在这个示例中，通过使用 `Assembly.GetExecutingAssembly()` 我们获取了当前执行的程序集，并使用 `GetName()` 方法输出了程序集的名称。之后，我们通过 `GetTypes()` 方法获取了程序集中所有类型的列表，并输出了它们的完整名称。

## 2.2 获取类型信息的方法

### 2.2.1 通过对象实例获取

在许多情况下，我们可能已经拥有一个对象实例，而想要获取关于它的类型信息。这时，可以使用对象实例的 `GetType()` 方法来获取其 `Type` 对象。

#### 示例代码展示

using System;

namespace ReflectionDemo
{
    public class Car
    {
        public string Brand { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 创建Car类的一个实例
            Car myCar = new Car { Brand = "Toyota" };

            // 获取myCar实例的Type对象
            Type carType = myCar.GetType();

            // 输出获取到的类型名称
            Console.WriteLine("Type of myCar is: " + carType.Name);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

在这段代码中，我们首先实例化了一个 `Car` 对象，并且通过 `GetType()` 方法获取了这个实例的 `Type` 对象，接着输出了类型名称。

### 2.2.2 通过类型名称获取

如果我们知道具体的类型名称，可以通过 `Type.GetType()` 方法来获取对应类型的信息。此方法可以接收完整命名空间的类型名称或仅类型名称（取决于 `Type.GetType` 的重载版本）。

#### 示例代码展示

using System;

namespace ReflectionDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 通过类型名称获取Type对象
            Type type = Type.GetType("System.String");

            // 输出类型信息
            Console.WriteLine(type.FullName); // 输出：System.String
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

在这个示例中，我们通过 `Type.GetType("System.String")` 获取了 `string` 类型的 `Type` 对象，并输出了其全名。

### 2.2.3 通过程序集获取

如果需要从特定的程序集中检索类型信息，可以使用 `Assembly.GetType(string typeName)` 方法。此方法允许你指定类型的全名（包括命名空间）以及程序集名称。

#### 示例代码展示

using System;
using System.Reflection;

namespace ReflectionDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 加载指定的程序集
            Assembly myAssembly = Assembly.Load("System");

            // 通过类型名称获取Type对象
            Type type = myAssembly.GetType("System.String");

            // 输出类型信息
            Console.WriteLine(type.FullName); // 输出：System.String
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

在这个代码示例中，我们使用 `Assembly.Load("System")` 加载了 `System` 程序集，并通过 `GetType("System.String")` 获取了 `System.String` 类型的 `Type` 对象，然后输出了它的全名。

## 2.3 动态创建类型实例

### 2.3.1 使用Activator类

`Activator` 类提供了动态创建类型实例的能力。它能够创建指定类型的实例而不需要知道类型的任何信息，只需提供 `Type` 对象。这是反射中非常强大的一种操作，尤其在编写通用代码或动态生成对象时非常有用。

#### 示例代码展示

using System;
using System.Reflection;

namespace ReflectionDemo
{
    public class Vehicle
    {
        public string Model { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 获取Vehicle类的Type对象
            Type vehicleType = typeof(Vehicle);

            // 使用Activator创建Vehicle实例
            Vehicle newVehicle = Activator.CreateInstance(vehicleType) as Vehicle;

            // 设置属性值
            newVehicle.Model = "Ferrari";

            Console.WriteLine("Created a new vehicle: " + newVehicle.Model); // 输出：Created a new vehicle: Ferrari
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

在这段代码中，我们首先获取了 `Vehicle` 类的 `Type` 对象。然后，我们调用 `Activator.CreateInstance(vehicleType)` 方法动态创建了 `Vehicle` 类的一个实例，并将其转换为 `Vehicle` 类型。最后，我们设置并输出了这个新创建实例的模型属性。

### 2.3.2 使用CreateInstance方法

`Activator` 类除了 `CreateInstance` 方法外，还可以使用其他方法来创建对象的实例。例如，使用 `CreateInstance(Type type, bool nonPublic)` 方法可以创建一个包含非公共构造函数的实例。此方法允许创建具有私有构造函数的类实例，这在常规编码中是不可能的。

#### 示例代码展示

using System;
using System.Reflection;

namespace ReflectionDemo
{
    public class SecretClass
    {
        private SecretClass() { }

        public string Secret { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 获取SecretClass类的Type对象
            Type secretType = typeof(SecretClass);

            // 使用Activator创建SecretClass实例
            // 注意：第二个参数为true表示允许创建非公开实例
            SecretClass secretInstance = (SecretClass)Activator.CreateInstance(secretType, true);

            // 设置属性值
            secretInstance.Secret = "The secret";

            Console.WriteLine("Created a new instance of SecretClass: " + secretInstance.Secret); // 输出：Created a new instance of SecretClass: The secret
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

在这段代码中，我们创建了一个具有私有构造函数的 `SecretClass` 类。使用 `Activator.CreateInstance(secretType, true)` 方法时，我们传递了 `true` 作为第二个参数来允许实例化私有构造函数创建的类，然后输出了新实例的秘密属性。

以上章节内容涉及了反射的基础知识，特别是涉及了核心组件的使用、获取类型信息的方法以及动态创建类型实例的技巧。理解并掌握了这些知识，将为深入学习C#反射技术打下坚实的基础。在下一章节，我们将深入探讨反射在方法访问中的应用，了解如何动态地访问和调用方法。

# 3. 反射在方法访问中的应用

## 3.1 访问和调用方法

在第三章中，我们将深入探讨反射在方法访问和调用中的应用，展示如何利用反射机制动态地与类的方法进行交互。我们将从获取`MethodInfo`对象开始，然后演示如何调用这些方法，包括无参和有参方法的使用。

### 3.1.1 获取MethodInfo对象

在C#中，`MethodInfo`类是反射的核心之一，它提供了对方法的元数据的访问。要获取某个类型中的方法信息，首先需要得到`Type`对象，然后通过调用`Type`类中的`GetMethod`或`GetMethods`方法，我们可以获取到方法的`MethodInfo`对象。

Type myType = typeof(MyClass);
MethodInfo myMethodInfo = myType.GetMethod("MyMethod");

在上面的代码示例中，`GetMethod`方法通过方法名来获取`MethodInfo`对象。如果要获取所有公共方法，可以使用`GetMethods`方