c# 反射专题—————— 介绍一下是什么是反射[ 一]

前言

为什么有反射这个系列，这个系列后，asp net 将会进入深入篇，如果没有这个反射系列，那么asp net的源码，看了可能会觉得头晕，里面的依赖注入包括框架源码是大量的反射。

正文

下面是官方文档的介绍：

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/concepts/reflection

说的比较绕，反射就是用来动态创建对象的。

那么什么是动态创建对象？ 动态创建对象就是运行时创建对象。

那么为什么需要动态创建对象呢？

可以思考一下，我们写代码的时候为什么需要动态创建？

这里我举一个例子。

比如说，eventbus，通过不同的字符串反射成不同的事件。

可能有人没怎么接触这个eventbus，再举个例子。

有一个api，用户可以传入动物的名字和该动物的一些属性，那么当我们拿到这些字符串的时候，我们在内部根据动物的名字和属性创建响应的对象。

反射动态创建对象:

static void Main(string[] args)
{
	Assembly assembly = Assembly.GetExecutingAssembly(); // 获取当前程序集
	dynamic obj = assembly.CreateInstance("ConsoleApp7.Cat");
	Console.WriteLine(obj);
}

可以看到，我们通过反射创建一个对象。

那么为什么反射能创建一个对象呢？ 它的原理是什么呢？

在https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/reflection-and-codedom/viewing-type-information 文中写道:

当反射提出请求时，公共语言运行时为已加载的类型创建 Type 。 可使用 Type 对象的方法、字段、属性和嵌套类来查找该类型的任何信息。

也就是说在运行的时候，会为加载的类型，创建Type，那么如何获取Type 呢？

 Type catType = Type.GetType("ConsoleApp7.Cat");

那么这里原理也清晰了，原来在.net 运行的时候会为加载的类型创建Type，通过Type 就能创建实例。

那么Type 里面有什么呢？ 首先肯定有构造函数吧，不然怎么创建实例呢？ 那么还有什么呢？

上文也提及到了里面有方法、字段、属性、嵌套类等用来描述这个类型的信息。

举个例子：比如说我这个Cat 类吧， 在加载的时候会创建Cat的Type，那么这个Type 里面就存有我这个Cat的方法、字段、属性等，这些可以统称为元数据。

元数据也就是metadata：

可以看下下面这篇介绍:

https://baike.baidu.com/item/元数据/1946090?fr=aladdin

元数据（Metadata），又称中介数据、中继数据，为描述数据的数据（data about data），主要是描述数据属性（property）的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。

这就是这个Type 就是对加载类型的描述了，有了它那么可以做事情。

例如获取属性，获取方法等。

举个例子:

Type catType = Type.GetType("ConsoleApp7.Cat");
var  cat = Activator.CreateInstance(catType);

这个时候有人就问了，为什么c# 不设计成: catType.CreateInstance();

这样获取不是更加简单吗？ 这就是c# 的优雅的地方。 Type 是仅仅对类型的描述，这样 Type 就不会随着扩展变得臃肿。不谈这个领域驱动篇马上开始了，这里面会介绍。

那么这里有一个问题了，其实我们反射创建对象也就是为了调用里面方法，那么这个怎么做呢？

比如说调用里面的Cat的Hi 方法?

public class Cat
{
	public void Hi()
	{
		Console.WriteLine("hi master!");
	}
}

然后这样写：

static void Main(string[] args)
{
	Type catType = Type.GetType("ConsoleApp7.Cat");
	var  cat = (Cat)Activator.CreateInstance(catType);
	cat.Hi();
	Console.ReadKey();
}

这样写会运行正常吗？ 那肯定能运行正常。

那么我们为什么一般不这样写？这里就有一个问题，我们反射的目的是什么？

是为了动态加载，动态加载是为了动态创建对象？ 这显然不是，是为了动态能够执行某段代码，也就是动态运行。

既然我们在运行的时候才知道类型，那么我们是如何能保证知道我们要调用的方法呢？

所以一般这样写:

static void Main(string[] args)
{
	Type catType = Type.GetType("ConsoleApp7.Cat");
	var  cat = (Cat)Activator.CreateInstance(catType);
	var  hiMethod = catType.GetMethod("Hi");
	hiMethod.Invoke(cat, null);
	Console.ReadKey();
}

这里不要看我写的是固定ConsoleApp7.Cat 和 Hi，到了真正写代码都是传入参数进去的。

一样的能够运行。

从上面可以看出，其实在反射的眼里，方法也就是对象，通过把Hi 这个方法当成了himethod 这个对象。

可能在c# 中表现的不是很明显，在js 语言中表现的非常明显，方法就是一个对象。

看起来反射挺好用的啊，那么现在反射的优点就是动态加载，那么反射的缺点有吗？

反射的缺点也很明显，那就是执行更慢，为什么会执行更慢呢？ 那是因为反射是几乎是边解释边运行的。

为什么反射会边解释边运行呢？ 因为他做不到先编译再运行，微软在新的c#版本中做了优化，如何能避免反射，这个后续说明。

下面测试一下性能:

cat 中加入方法:

static void Main(string[] args)
{
	Type catType = Type.GetType("ConsoleApp7.Cat");
	var  cat = Activator.CreateInstance(catType);
	var  hiMethod = catType.GetMethod("Hi");
	Console.WriteLine("反射的运行时间");
	Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
	for (var i =0; i<9999999; i++)
	{
		hiMethod.Invoke(cat, null);
	}
	stopwatch.Stop();
	var elapsed = stopwatch.Elapsed;
	Console.WriteLine(elapsed.Milliseconds);
	Console.WriteLine("正常创建对象的时间");
	Cat cat2 = new Cat();
	Stopwatch stopwatch2 = Stopwatch.StartNew();
	for (var i = 0; i < 9999999; i++)
	{
		cat2.Hi();
	}
	stopwatch2.Stop();
	var elapsed2 = stopwatch2.Elapsed;
	Console.WriteLine(elapsed2.Milliseconds);
	Console.ReadKey();
}

结果：

可以看到相差非常远。

那么既然性能相差这么远，为什么我们还要用反射呢？

这个问题很简单，很多人喜欢拿性能说事，简单的说就是我们做工程的，考虑的是工程角度，性能是是否能满足需求的指标，反射大多数场景还是满足需求的。

那么反射是否可以优化？

可以。 我没有优化过，网上有很多文章，没有遇到过这种场景。

结

这一节只是介绍一下什么是反射，和反射的优缺点，这是一个系列，所以后面大多数是介绍一些反射的api调用 和 原理。以上为个人整理，如有错误望请指点。

很大一部分参考于官方文档: https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/framework/reflection-and-codedom/reflection, 只是个人用通俗的语言整理一下。