C#反射与特性(一)：反射基础

C#反射与特性(一)：反射基础

1. 说明

1.1 关于反射、特性

在 《C# 7.0 本质论》中，关于这方面的知识在 《第十八章 反射、特性和动态编程》；在《C# 7.0 核心技术指南》中，这部分内容在《第19章 反射和元数据》。

[图片来自 《C# 7.0 本质论》]

在这里我们可以获得一些关联性很大的技术：反射、特性、元数据；

元数据：C# 编写的程序编译成一个程序集，程序集会包含元数据、编译代码和资源。
元数据包含内容：

• 程序或类库中每一个类型的描述；
• 清单信息，包括与程序本身有关的数据，以及它依赖的库；
• 在代码中嵌入的自定义特性，提供与特性所修饰的构造有关的额外信息。

反射：在运行时检查并使用元数据和编译代码的操作称为反射。

一个程序集包含的内容：

[图片来自 《C# 7.0 核心技术指南》]

2. 程序集操作

C# 编译成的代码会生成到 .dll 或 .exe 文件中，我们可以通过 Assembly 类，手动加载 程序集文件，实现各种操作。

Assembly 类在 System.Reflection 命名空间中。

《C# 7.0 核心技术指南》中，列出类 Assembly 类常用的属性和方法：

接下来我们将通过代码操作，了解 Assembly 的使用方法。

创建一个控制台项目，并设置程序集描述信息。

2.1 获取 程序集对象（Assembly）

微软官方文档建议使用的加载程序集的方式：

• 加载程序集的建议方法是使用 Load 方法，该方法标识要由其显示名称（例如 "b77a5c561934e089，Version = 2.0.0.0，Culture = 中立，PublicKeyToken ="）加载的程序集。 该程序集的搜索遵循运行时如何定位程序集中所述的规则。
• 利用 ReflectionOnlyLoad 和 ReflectionOnlyLoadFrom 方法，你可以加载用于反射的程序集，但不能加载用于执行的程序集。 例如，可通过在32位平台上运行的代码来检查面向64位平台的程序集。
• 对于程序集必须按路径标识的罕见方案，会提供 LoadFile 和 LoadFrom 方法。

一般获取程序集有三种方式：

• Assembly.Load()
• Assembly.LoadFrom()
• Assembly.LoadFile()

以下方法可以获取到当前程序引用到的程序集：

AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies();

输出

System.Private.CoreLib, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=7cec85d7bea7798e

ConsoleApp4, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null

System.Runtime, Version=4.2.1.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a

System.Runtime.Extensions, Version=4.2.1.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a

System.Console, Version=4.1.1.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a

2.1.1 运行时获取程序集

通过正在运行的类型、函数等形式，去获取程序集。

Assembly 类：
        public static Assembly? GetAssembly(Type type);
    
        public static Assembly GetCallingAssembly();
    
        public static Assembly? GetEntryAssembly();
    
        public static Assembly GetExecutingAssembly();
        
Type 类：
        {type}.Assembly

解析说明：

位置	函数	说明
Assembly	GetAssembly(Type)	获取在其中定义指定类型的当前加载的程序集
Assembly	GetCallingAssembly()	返回方法（该方法调用当前正在执行的方法）的 Assembly
Assembly	GetEntryAssembly()	获取默认应用程序域中的进程可执行文件。 在其他的应用程序域中，这是由 ExecuteAssembly(String)执行的第一个可执行文件
Assembly	GetExecutingAssembly()	获取包含当前执行的代码的程序集
Type	Assembly	返回一个类型所在的程序集

2.1.2 使用方法

            Assembly assem = typeof(Console).Assembly;
            Assembly ass = Assembly.GetExecutingAssembly();

2.1.3 从文件加载程序集

函数	说明
LoadFrom(String)	已知程序集的文件名或路径，加载程序集
LoadFrom(String, Byte[], AssemblyHashAlgorithm)	通过给定程序集文件名或路径、哈希值及哈希算法来加载程序集
LoadFrom(String, Evidence)	在给定程序集的文件名或路径并提供安全证据的情况下，加载程序集
LoadFrom(String, Evidence, Byte[], AssemblyHashAlgorithm)	通过给定程序集文件名或路径、安全证据、哈希值及哈希算法来加载程序集

2.1.4 使用方法

Assembly ass = Assembly.LoadFrom(@"X:\Program Files\dotnet\packs\Microsoft.NETCore.App.Ref\3.0.0\ref\netcoreapp3.0\System.Console.dll");

另外还有更多中加载程序集的方法，这些方法很偏僻，没必要列出来（因为我不会）。

2.2 Assembly 使用

获得 Assembly 对象后，就可以进行一系列的骚操作。

常用的 Assembly 函数可以查看图三。

先设置两个 Assembly 对象

            Assembly assemA = typeof(Console).Assembly;
            Assembly assemB = Assembly.GetExecutingAssembly();

2.2.1 获取程序集完全限定名称

            Console.WriteLine("程序集完全限定名");
            Console.WriteLine(assemA.FullName);
            Console.WriteLine(assemB.FullName);

程序集完全限定名
System.Console, Version=4.1.1.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a
ConsoleApp4, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null

里面有个 PublicKeyToken 属性，前面我们介绍了 Assembly 获取程序集的方式，通过 PublicKeyToken ，我们也可以使用 Load 来加载程序集。

但是你可以看到上面的输出， System.Console 有 PublicKeyToken 值，但是自己创建的项目 ConsoleApp4 没有。

2.2.2 AssemblyName

AssmblyName 是用来完整描述程序集的类型。

AssmblyName 是用来获取 程序集 各种信息的类，本身不具有操作功能，仅用于获取程序集的元数据信息。

AssmblyName 实例可以使用 Assembly 的 GetName() 方法获取。

属性	说明
CodeBase	获取或设置程序集的 URL 位置。
ContentType	获取或设置指示程序集包含的内容类型的值。
CultureInfo	获取或设置程序集支持的区域性。
CultureName	获取或设置与此程序集关联的区域性名称。
EscapedCodeBase	获取 URI，包括表示基本代码的转义符。
Flags	获取或设置该程序集的属性。
FullName	获取程序集的全名（也称为显示名称）。
HashAlgorithm	获取或设置程序集清单使用的哈希算法。
KeyPair	获取或设置用于为程序集创建强名称签名的加密公钥/私钥对。
Name	获取或设置程序集的简单名称。 这通常（但不一定）是程序集的清单文件的文件名，不包括其扩展名。
ProcessorArchitecture	获取或设置一个值，该值标识可执行文件的目标平台的处理器和每字位数。
Version	获取或设置程序集的主版本号、次版本号、内部版本号和修订号。
VersionCompatibility	获取或设置与程序集同其他程序集的兼容性相关的信息。

            AssemblyName assemNameA = assemA.GetName();
            AssemblyName assemNameB = assemB.GetName();

            Console.WriteLine("程序集名称: {0}", assemNameA.Name);
            Console.WriteLine("程序集名称: {0}", assemNameB.Name);

            // 版本
            Console.WriteLine("\nVersion: {0}.{1}",
                assemNameA.Version.Major, assemNameA.Version.Minor);
            Console.WriteLine("Version: {0}.{1}",
    assemNameB.Version.Major, assemNameB.Version.Minor);

            // 程序集的物理文件位置
            Console.WriteLine("\nAssembly CodeBase:{0}", assemA.CodeBase);
            Console.WriteLine("\nAssembly CodeBase:{0}", assemB.CodeBase);

输出信息

程序集名称: System.Console
程序集名称: ConsoleApp4

Version: 4.1
Version: 1.0

Assembly CodeBase:file:///x:/Program Files/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App/3.0.1/System.Console.dll

Assembly CodeBase:file:///X:/Users/whuanle/source/repos/ConsoleApp4/ConsoleApp4/bin/Debug/netcoreapp3.0/ConsoleApp4.dll

除了 GetName()，Assembly 类还提供了许多与成员的有关程序集的信息。 例如:

• GetName 方法返回一个 AssemblyName 对象，该对象提供对程序集显示名称的各个部分的访问。
• GetCustomAttributes 方法列出应用于程序集的特性。
• GetFiles 方法提供对程序集清单中的文件的访问。
• GetManifestResourceNames 方法提供程序集清单中的资源的名称。

2.3 获取程序集的方式

上面说到，加载程序集的方式一般使用三种方法：

• Assembly.Load()
• Assembly.LoadFrom()
• Assembly.LoadFile()

上面已经演示运行时获取和 LoadFrom 两种获取方式。

下面来继续介绍 Assembly.Load() 和 Assembly.LoadFile() 。

2.3.1 Assembly.Load()

Assembly.Load() 以强类型的方式去加载程序集，

强名称和程序集签名 指的是 程序集具有唯一的和不可更改的标识。

何以为强类型？通过在清单中添加如下的两种元数据实现：

• 属于该程序集作者的唯一编号；

• 程序集签名后的散列值，以证实该程序集是由持有其唯一编号的作者生成；

关于这部分内容可以参考 《C# 7.0 核心技术指南》的《18.2 强名称和程序集签名》部分，这里不再赘述。

Assembly.Load() 加载程序集，同时可以自动加载程序集引用到的其它程序集，并且不会造成重复加载问题。

使用示例：

            Assembly assemA = Assembly.Load("System.Console");
            Assembly assemB = Assembly.Load("ConsoleApp4");
            Assembly assemC = Assembly.Load("System.Console, Version=4.1.1.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a");

参考：Assembly.Load 详解（c#）

地址：https://www.cnblogs.com/weifeng123/p/8855629.html

参考：深入了解C#反射中Assembly.Load()、Assembly.LoadFrom()、Assembly.LoadF ile ()方法

地址：https://blog.csdn.net/xuchen_wang/article/details/92773260

2.3.2 Assembly.LoadFile()

Assembly.LoadFile() 跟 Assembly.LoadFrom 的使用方法一致。

区别： Assembly.LoadFile()只会加载指定的一个程序集； Assembly.LoadFrom 会加载一个程序集，然后自动加载此程序集依赖的其它程序集。