反射的本质——元数据

2021年6月20日 1点热度 0条评论 来源: weixin_33979745

今天关于反射的争论不少了,不过,个人觉得为了避免误导新手,有必要谈一下反射的本质。在我看来,反射的本质在于元数据,它是一种获取和使用元数据的技术。“反射”从字面上理解,可以认为是洞察和使用内部信息的手段。Microsoft等N公司对命名是非常有研究的。

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。



 1 
///
 
<summary>


 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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