程序集和反射(C#)

Posted 2020-08-28 life is not only coding......

这里我又唠叨几句，大家在学习的时候，如看书或者看视频时觉得非常爽，因为感觉基本都看得懂也都挺容易的，其实看懂是一回事，你自己会动手做出来是一回事，自己能够说出来又是另一回事了。应该把学到的东西变成自己的东西，而不是依样画瓢。

在说反射之前，我们先来了解一下什么是程序集？

程序集

程序集是.net中的概念，程序集可以看作是给一堆相关类打一个包，相当于java中的jar包。

程序集包含：

• 资源文件
• 类型元数据(描述在代码中定义的每一类型和成员，二进制形式)
• IL代码（这些都被封装在exe或dll中）

exe与dll的区别。

exe可以运行，dll不能直接运行，因为exe中有一个main函数(入口函数）。

类型元数据这些信息可以通过AssemblyInfo.cs文件来自定义。在每一个.net项目中都存在一个AssemblyInfo.cs文件，代码格式：

using System.Reflection;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Runtime.InteropServices;

// 有关程序集的常规信息通过以下
// 特性集控制。更改这些特性值可修改
// 与程序集关联的信息。
[assembly: AssemblyTitle("ReflectedDemo")]
[assembly: AssemblyDescription("")]
[assembly: AssemblyConfiguration("")]
[assembly: AssemblyCompany("")]
[assembly: AssemblyProduct("ReflectedDemo")]
[assembly: AssemblyCopyright("Copyright ©  2017")]
[assembly: AssemblyTrademark("")]
[assembly: AssemblyCulture("")]

// 将 ComVisible 设置为 false 使此程序集中的类型
// 对 COM 组件不可见。  如果需要从 COM 访问此程序集中的类型，
// 则将该类型上的 ComVisible 特性设置为 true。
[assembly: ComVisible(false)]

// 如果此项目向 COM 公开，则下列 GUID 用于类型库的 ID
[assembly: Guid("7674d229-9929-4ec8-b543-4d05c6500863")]

// 程序集的版本信息由下面四个值组成: 
//
//      主版本
//      次版本 
//      生成号
//      修订号
//
// 可以指定所有这些值，也可以使用“生成号”和“修订号”的默认值，
// 方法是按如下所示使用“*”: 
// [assembly: AssemblyVersion("1.0.*")]
[assembly: AssemblyVersion("1.0.0.0")]
[assembly: AssemblyFileVersion("1.0.0.0")]

这些信息在哪里体现呢？就在我们程序集的属性当中进行体现

我们平时在安装一些CS客户端程序的时候，在安装目录下面会看见许多的程序集文件。

使用程序集的好处

• 程序中只引用必须的程序集，减小程序的尺寸。
• 程序集可以封装一些代码，只提供必要的访问接口。
• 方便扩展。

如何添加程序集的引用？

直接添加程序集路径或者添加解决方案中的项目引用。

当我们需要扩展一个程序的时候，你可能会直接在原有的项目中进行添加，那这样的话，如果你的这些代码想共享给别人使用呢？你就可以打包成一个程序集，然后别人只要通过引用你这个程序集就可以进行扩展了。像我们常见的.net第三方框架库，如log4net、unity等等。

注意：不能添加循环引用

什么是添加循环引用？就是说A项目如果添加了B项目的项目引用，那么此时B项目不能再添加A项目的项目引用，也就是说添加项目引用时，必须是单向的，像我们常见的三层框架之间的项目引用。

反射

关于反射，你只要是做.net开发，你就一定天天在用。因为VS的智能提示就是通过应用了反射技术来实现的，还有我们常用的反编译神器Reflector.exe，看它的名字就知道了。项目中比较常见的，是通过结合配置文件来动态实例化对象，如切换数据库实例，或者Sprint.net的通过配置文件来实现依赖注入等。

反射技术其实就是动态获取程序集的元数据的功能，反射通过动态加载dll，然后对其进行解析，从而创建对象，调用成员。

Type是对类的描述，Type类是实现反射的一个重要的类，通过它我们可以获取类中的所有信息，包括方法、属性等。可以动态调用类的属性、方法。

反射的出现让创建对象的方式发生了改变，因为过去面完创建对象都是直接通过new。

dll里面有两部分东西：IL中间语言和metadate元素据。

在.NET中反射用到命名空间是System.Reflection，这里我先通过一个Demo来看反射能做些什么

1、  新建控制台项目ReflectedDemo

2、  新建类库项目My.Sqlserver.Dal

新建两个类SqlServerHelper和SqlCmd，前者为共有类，后者为私有类

namespace My.Sqlserver.Dal
{
    public class SqlServerHelper
    {
        private int age = 16;
        public string Name { get; set; }
        public string Query()
        {
            return string.Empty;
        }
    }
   class SqlCmd
    {
    }
}

3、  项目ReflectedDemo，添加My.Sqlserver.Dal的项目引用，我这样做的目的是为了方便项目ReflectedDemo中的bin目录中时刻存在My.Sqlserver.Dal.dll程序集。

using System;
using System.Reflection;

namespace ReflectedDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //加载程序集文件，在bin目录中查找
            Assembly assembly = Assembly.Load("My.Sqlserver.Dal");
            Console.WriteLine("----------------Modules----------------------");
            var modules = assembly.GetModules();
            foreach(var module in modules)
            {
                Console.WriteLine(module.Name);
            }
            Console.WriteLine("----------------Types----------------------");
            var types = assembly.GetTypes(); //获取程序集中所有的类型，包括公开的和不公开的
            foreach(var type in types)
            {
                Console.WriteLine(type.Name);
                Console.WriteLine(type.FullName);
                var members= type.GetMembers(); //获取Type中所有的公共成员
                Console.WriteLine("----------------members----------------------");
                foreach(var m in members)
                {
                    Console.WriteLine(m.Name);
                }
            }
            Console.WriteLine("----------------GetExportedTypes----------------------");
            var exportedTypes = assembly.GetExportedTypes(); //获取程序集中所有的公共类型
            foreach(var t in exportedTypes)
            {
                Console.WriteLine(t.Name);
            }
           Console.WriteLine("----------------GetType----------------------");
           var typeName= assembly.GetType("SqlServerHelper");//获取程序集中指定名称的类型对象
           Console.WriteLine(typeName.Name);
        }
    }
}

动态创建对象

通过ass.CreateInstance(string typeName) 和Activator.CreateInstance(Type t）方法

他们之间的区别
ass.CreateInstance(string typeName) 会动态调用类的无参构造函数创建一个对象，返回值就是创建的对象，如果没有无参构造函数就会报错。

            Assembly assembly = Assembly.Load("My.Sqlserver.Dal");
            object obj = assembly.CreateInstance("My.Sqlserver.Dal.SqlServerHelper");
            Console.WriteLine(obj.GetType().ToString());

如果我们来修改SqlServerHelper类的代码，添加如下构造函数：

       public SqlServerHelper(int age)
        {
            this.age = age;
        }

这个时候再来运行创建实例的代码就会报错了，而编译时是不报错的。

所以我们一般推荐使用Activator.CreateInstance方法来创建反射对象，因为此方法有许多重载，支持将参数传递给构造函数。

 

此时再调用就不会出现异常了。

Type类中有三个用得比较多的方法：

• bool IsAssignableFrom(Type t)：是否可以从t赋值，判断当前的类型变量是不是可以接受t类型变量的赋值。
• bool IsInstanceOfType(object o)：判断对象o是否是当前类的实例，当前类可以是o的类、父类、接口
• bool IsSubclassOf(Type t)：判断当前类是否是t的子类

Type类中还有一个IsAbstract属性：判断是否为抽象的，包含接口。

它们常用的原因是我们通过反射可以取到的东西太多了，我们需要对数据进行过滤。

添加类BaseSql，让类SqlServerHelper继承自BaseSql

然后查看调用代码：

            bool result = typeof(BaseSql).IsAssignableFrom(typeof(SqlServerHelper));
            Console.WriteLine(result);

            SqlServerHelper _SqlServerHelper = new SqlServerHelper(1);
            bool result = typeof(SqlServerHelper).IsInstanceOfType(_SqlServerHelper);
            Console.WriteLine(result);

            SqlServerHelper _SqlServerHelper = new SqlServerHelper(1);
            bool result = typeof(SqlServerHelper).IsSubclassOf(typeof(BaseSql));
            Console.WriteLine(result);

项目中常用的利用反射来动态切换数据库Demo：

新建类库项目My.Sql.IDal，并添加接口ISqlHelper。通过接口来实现数据库操作的类的解耦，因为接口是抽象的。

    public interface ISqlHelper
    {
        string Query();
    }

添加类库项目My.mysql.Dal，并新增类MySqlHelper.cs
My.Sqlserver.Dal、My.MySql.Dal项目分别添加对项目My.Sql.IDal的引用。让SqlServerHelper继承自接口ISqlHelper

    public class MySqlHelper : ISqlHelper
    {
        public string Query()
        {
             return this.GetType().ToString();
        }
    }
    public class SqlServerHelper :ISqlHelper
    {
        private int age = 16;
        public string Name { get; set; }
        public string Query()
        {
            return this.GetType().ToString();
        }
    }

添加App.config配置项

  <appSettings>
    <add key="DBName" value="My.Sqlserver.Dal,SqlServerHelper"/>
  </appSettings>

ReflectedDemo项目中Program.cs调用代码：

            string str = ConfigurationManager.AppSettings["DBName"];
            string strAssembly = str.Split(\',\')[0];
            string strClass=str.Split(\',\')[1];
            Assembly assembly = Assembly.Load(strAssembly);
            Type t = assembly.GetType(strAssembly + "." + strClass);
            ISqlHelper obj = Activator.CreateInstance(t) as ISqlHelper;
            Console.WriteLine(obj.Query());

这样每次需要切换数据库时，只要修改配置文件就可以了。

项目结构：

注意：反射虽然很强大，但却是比较耗性能的，所以一般和缓存结合起来使用。

项目源码：ReflectedDemo.zip