C# 反射（Reflection）

リフレクションとは、プログラムが自身の状態や動作にアクセスし、検出し、変更できる能力のことです。

アセンブリにはモジュールが含まれ、モジュールには型が含まれ、型にはメンバーが含まれます。リフレクションは、アセンブリ、モジュール、型をカプセル化するオブジェクトを提供します。

リフレクションを使用すると、型のインスタンスを動的に作成したり、型を既存のオブジェクトにバインドしたり、既存のオブジェクトから型を取得したりできます。その後、型のメソッドを呼び出したり、そのフィールドやプロパティにアクセスしたりできます。

优缺点

优点：

  • 1、リフレクションはプログラムの柔軟性と拡張性を高めます。
  • 2、結合度を下げ、自己適応能力を高めます。
  • 3、プログラムがターゲットクラスを事前にハードコーディングすることなく、任意のクラスのオブジェクトを作成・制御できるようにします。

缺点：

  • 1、パフォーマンスの問題：リフレクションの使用は基本的に解釈操作であり、フィールドやメソッドへのアクセスは直接コードよりもはるかに遅くなります。そのため、リフレクション機構は主に柔軟性と拡張性が要求されるシステムフレームワークに適用され、通常のプログラムでの使用は推奨されません。
  • 2、リフレクションを使用するとプログラム内部のロジックが不明瞭になります。プログラマーはソースコードにプログラムのロジックを見たいと考えますが、リフレクションはソースコードの技術を迂回するため、メンテナンスの問題を引き起こします。また、リフレクションコードは対応する直接コードよりも複雑です。

リフレクション（Reflection）の用途

リフレクション（Reflection）には次の用途があります：

  • 実行時に属性（attribute）情報を確認できます。
  • これにより、コレクション内のさまざまな型を検査し、それらの型をインスタンス化することができます。
  • 遅延バインディングのメソッドとプロパティ（property）を可能にします。
  • これにより、実行時に新しい型を作成し、それらの型を使用していくつかのタスクを実行できます。

查看元数据

前述の章で既に述べたように、リフレクションを使用して属性（attribute）情報を確認できます。

System.ReflectionクラスのMemberInfoクラスに関連する属性（attribute）を検出するには、オブジェクトを初期化する必要があります。これを行うには、対象クラスのオブジェクトを次のように定義します。

System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);

次のプログラムはこれを示しています。

实例

using System;

[AttributeUsage(AttributeTargets.All)]
public class HelpAttribute : System.Attribute
{
   public readonly string Url;

   public string Topic  // Topic は名前付き（named）パラメータ
   {
      get
      {
         return topic;
      }
      set
      {

         topic = value;
      }
   }

   public HelpAttribute(string url)  // url は位置（positional）引数です
   {
      this.Url = url;
   }

   private string topic;
}
[HelpAttribute("Information on the class MyClass")]
class MyClass
{
}

namespace AttributeAppl
{
   class Program
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         System.Reflection.MemberInfo info = typeof(MyClass);
         object[] attributes = info.GetCustomAttributes(true);
         for (int i = 0; i < attributes.Length; i++)
         {
            System.Console.WriteLine(attributes[i]);
         }
         Console.ReadKey();

      }
   }
}

上記のコードがコンパイルおよび実行されると、クラスに添付されたものが表示されます。MyClass上のカスタム属性：

HelpAttribute

实例

この例では、前の章で作成したものを使用します。DeBugInfo属性、そしてリフレクションを使用して読み取ります。Rectangleクラス内のメタデータ。

实例

using System;
using System.Reflection;
namespace BugFixApplication
{
   // カスタム属性 BugFix がクラスとそのメンバーに付とされます
   [AttributeUsage(AttributeTargets.Class |
   AttributeTargets.Constructor |
   AttributeTargets.Field |
   AttributeTargets.Method |
   AttributeTargets.Property,
   AllowMultiple = true)]

   public class DeBugInfo : System.Attribute
   {
      private int bugNo;
      private string developer;
      private string lastReview;
      public string message;

      public DeBugInfo(int bg, string dev, string d)
      {
         this.bugNo = bg;
         this.developer = dev;
         this.lastReview = d;
      }

      public int BugNo
      {
         get
         {
            return bugNo;
         }
      }
      public string Developer
      {
         get
         {
            return developer;
         }
      }
      public string LastReview
      {
         get
         {
            return lastReview;
         }
      }
      public string Message
      {
         get
         {
            return message;
         }
         set
         {
            message = value;
         }
      }
   }
   [DeBugInfo(45, "Zara Ali", "12/8/2012",
        Message = "Return type mismatch")]
   [DeBugInfo(49, "Nuha Ali", "10/10/2012",
        Message = "Unused variable")]
   class Rectangle
   {
      // 成员变量
      protected double length;
      protected double width;
      public Rectangle(double l, double w)
      {
         length = l;
         width = w;
      }
      [DeBugInfo(55, "Zara Ali", "19/10/2012",
           Message = "Return type mismatch")]
      public double GetArea()
      {
         return length * width;
      }
      [DeBugInfo(56, "Zara Ali", "19/10/2012")]
      public void Display()
      {
         Console.WriteLine("Length: {0}", length);
         Console.WriteLine("Width: {0}", width);
         Console.WriteLine("Area: {0}", GetArea());
      }
   }//end class Rectangle  
   
   class ExecuteRectangle
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Rectangle r = new Rectangle(4.5, 7.5);
         r.Display();
         Type type = typeof(Rectangle);
         // Rectangle クラスのプロパティを反復処理する
         foreach (Object attributes in type.GetCustomAttributes(false))
         {
            DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)attributes;
            if (null != dbi)
            {
               Console.WriteLine("Bug no: {0}", dbi.BugNo);
               Console.WriteLine("Developer: {0}", dbi.Developer);
               Console.WriteLine("Last Reviewed: {0}",
                                        dbi.LastReview);
               Console.WriteLine("Remarks: {0}", dbi.Message);
            }
         }
         
         // 遍历方法特性
         foreach (MethodInfo m in type.GetMethods())
         {
            foreach (Attribute a in m.GetCustomAttributes(true))
            {
               DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)a;
               if (null != dbi)
               {
                  Console.WriteLine("Bug no: {0}, for Method: {1}",
                                                dbi.BugNo, m.Name);
                  Console.WriteLine("Developer: {0}", dbi.Developer);
                  Console.WriteLine("Last Reviewed: {0}",
                                                dbi.LastReview);
                  Console.WriteLine("Remarks: {0}", dbi.Message);
               }
            }
         }
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

上記のコードをコンパイルして実行すると、次の結果が生成されます。

Length: 4.5
Width: 7.5
Area: 33.75
Bug No: 49
Developer: Nuha Ali
Last Reviewed: 10/10/2012
Remarks: Unused variable
Bug No: 45
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 12/8/2012
Remarks: Return type mismatch
Bug No: 55, for Method: GetArea
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 19/10/2012
Remarks: Return type mismatch
Bug No: 56, for Method: Display
Developer: Zara Ali
Last Reviewed: 19/10/2012
Remarks:
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