反射学习笔记一(转载)

此时的问题和上面的类似：我们需要手动输入字符串“已过期”，此时Vs2005 的智能提示发挥不了任何作用，如果我们不幸将状态值记错，或者手误打错，就将导致程序错误，较为稳妥的做法还是按下F12导向到BookingStatus数组的定义，然后将“已过期”复制过来。

现在，我们再看看如何来绑定到一个DropDownList下拉列表控件(Id为ddlStatus)上。

ddlStatus.DataSource = BookingStatus;
ddlStatus.DataBind();

但是我们发现产生的HTML代码是这样：

我们看到，列表项的value值与text值相同，这显然不是我们想要的，怎么办呢？我们可以给下拉列表写一个数据绑定的事件处理方法。

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e) {
    ddlStatus.DataSource = BookingStatus;
    ddlStatus.DataBound += new EventHandler(ddlStatus_DataBound);
    ddlStatus.DataBind();
}

void ddlStatus_DataBound(object sender, EventArgs e) {
    int i = 0;
    ListControl list = (ListControl)sender; //注意，将sender转换成ListControl
    foreach (ListItem item in list.Items) {
       i++;
       item.Value = i.ToString();
    }
}

这样，我们使用数组完成了我们期望的效果，虽然这样实现显得有点麻烦，虽然还存在上面提到的不便于使用的问题，但这些问题我们耐心细心一点就能克服，而软件开发几乎从来就没有100%完美的解决方案，那我们干脆就这样好了。

NOTE：在ddlStatus_DataBound事件中，引发事件的对象sender显然是DropDownList，但是这里却没有将sender转换成DropDownList，而是将它转换成基类型ListControl。这样做是为了更好地进行代码重用，ddlStatus_DataBound事件处理方法将不仅限于 DropDownList，对于继承自ListControl的其他控件，比如RadioButtonList、ListBox也可以不加改动地使用ddlStatus_DataBound方法。

这里也可以使用Dictionary<String, Int>来完成，但都存在类似的问题，就不再举例了。

3.枚举及其问题

然而不幸的事又发生了... 我们的预订程序分为两部分：一部分为B/S端，在B/S端可以进行酒店订单的创建(未提交)、提交(已提交)、取消提交(已取消)，另外还可以看到是不是已订妥；一部分为C/S端，为酒店的预订中心，它可以进行其他状态的操作。

此时，对于整个系统来说，应该有全部的7个状态。但对于B/S端来说，它只有未提交、已提交、已取消、已订妥四个状态，对应的值分别为 1、2、3、6。

我们回想一下上面是如何使用数组来解决的，它存在一个缺陷：我们默认地将订单状态值与数组的索引一一对应地联系了起来。

所以在绑定DropDownList时，我们采用自增的方式来设定列表项的Value值；或者在显示状态时，我们通过lbStatus.Text = BookingStatus[myOrder.StatusId]; 这样的语句来完成。而当这种对应关系被打破时，使用数组的方法就失效了，因为如果不利用数组索引，我们没有额外的地方去存储状态的数字值。

此时，我们想到了使用枚举：

public enum BookingStatus {
    未提交 = 1,
    已提交,
    已取消,
    已订妥 = 6
}

我们想在页面输出一个订单的状态时，可以这样：

HotelOrder myOrder = GetItem(orderId); //获取一个订单对象
lbStatus.Text = ((BookingStatus)myOrder.StatusId).ToString(); // 输出文本值

我们想更新订单的状态为 “已提交”：

myOrder.StatusId = (int)BookingStatus.已提交;

当状态为“已取消”时我们想执行某个操作：

if(BookingStatus.已取消 == (BookingStatus)myOrder.StatusId){
// Do some action
}

此时，VS 2005 的智能提示已经可以发挥完全作用，当我们在BookingStatus后按下“.”时，可以显示出所有的状态值。

NOTE：当我们使用枚举存储状态时，myOrder对象的StatusId最好为BookingStatus枚举类型，而非int类型，这样操作会更加便捷一些，但为了和前面使用数组时的情况保持统一，这里StatusId仍使用int类型。

以上三种情况使用枚举都显得非常的流畅，直到我们需要绑定枚举到DropDownList下拉列表的时候：我们知道，可以绑定到下拉列表的有两类对象，一类是实现了IEnumerable接口的可枚举集合，比如ArrayList，String[]，List<T>；一类是实现了IListSource的数据源，比如DataTable，DataSet。

NOTE：实际上IListSource接口的GetList()方法返回一个IList接口，IList接口又继承了IEnumerable接口。由此看来，IEnumerable是实现可枚举集合的基础，在我翻译的一篇文章 C#中的枚举器中，对这个主题做了详细的讨论。

可我们都知道：枚举enum是一个基本类型，它不会实现任何的接口，那么我们下来该如何做呢？

使用反射遍历枚举字段

最笨也是最简单的办法，我们可以先创建一个GetDataTable方法，此方法依据枚举的字段值和数字值构建一个DataTable，最后返回这个构建好的DataTable：

  private static DataTable GetDataTable() {
    DataTable table = new DataTable();
    table.Columns.Add("Name", Type.GetType("System.String"));       //创建列
    table.Columns.Add("Value", Type.GetType("System.Int32"));       //创建列

    DataRow row = table.NewRow();
    row[0] = BookingStatus.未提交.ToString();
    row[1] = 1;
    table.Rows.Add(row);

    row = table.NewRow();
    row[0] = BookingStatus.已提交.ToString();
    row[1] = 2;
    table.Rows.Add(row);

    row = table.NewRow();
    row[0] = BookingStatus.已取消.ToString();
    row[1] = 3;
    table.Rows.Add(row);

    row = table.NewRow();
    row[0] = BookingStatus.已订妥.ToString();
    row[1] = 6;
    table.Rows.Add(row);

    return table;
}

接下来，为了方便使用，我们再创建一个专门采用这个DataTable来设置列表控件的方法SetListCountrol()：

// 设置列表
public static void SetListControl(ListControl list) {
    list.DataSource = GetDataTable();      // 获取DataTable
    list.DataTextField = "Name";
    list.DataValueField = "Value";
    list.DataBind();
}

现在，我们就可以在页面中这样去将枚举绑定到列表控件：

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
SetListControl(ddlStatus); // 假设页面中已有ID为ddlStatus 的DropDownList
}

如果所有的枚举都要通过这样去绑定到列表，我觉得还不如在数据库中直接建表，这样实在是太麻烦了，而且我们是根据枚举的文本和值去HardCoding出一个DataTable的：

DataRow row = table.NewRow();
row[0] = BookingStatus.未提交.ToString();
row[1] = 1;
table.Rows.Add(row);

row = table.NewRow();
row[0] = BookingStatus.已提交.ToString();
row[1] = 2;
table.Rows.Add(row);

row = table.NewRow();
row[0] = BookingStatus.已取消.ToString();
row[1] = 3;
table.Rows.Add(row);

row = table.NewRow();
row[0] = BookingStatus.已订妥.ToString();
row[1] = 6;
table.Rows.Add(row);

这个时候，我们想有没有办法通过遍历来实现这里？如果想要遍历这里，首先，我们需要一个包含枚举的每个字段信息的对象，这个对象至少包含两条信息，一个是字段的文本(比如“未提交”)，一个是字段的数字型值（比如1），我们暂且管这个对象叫做field。其次，应该存在一个可遍历的、包含了字段信息的对象(也就是filed) 的集合，我们暂且管这个集合叫做enumFields。

那么，上面就可以这样去实现：

foreach (xxxx field in enumFields)
{
    DataRow row = table.NewRow();
    row[0] = field.Name;         // 杜撰的属性，代表文本值(比如“未提交”)
    row[1] = filed.intValue;     // 杜撰的属性，代表数字值(比如1)

    table.Rows.Add(row);
}

这段代码很不完整，我们注意到 xxxx，它应该是封装了字段信息(或者叫元数据metadata)的对象的类型。而对于enumFields，它的类型应该是xxxx这个类型的集合。这段代码是我们按照思路假想和推导出来的。实际上，.Net 中提供了 Type类和 System.Reflection命名空间来帮助解决我们现在的问题。

我在后面将较详细地介绍 Type类，现在只希望你能对反射有个第一印象，所以只简略地作以说明：Type抽象类提供了访问类型元数据的能力，当你实例化了一个Type对象后，你可以通过它的属性和方法，获取类型的元数据信息，或者进一步获得该类型的成员的元数据。注意到这里，因为Type对象总是基于某一类型的，并且它是一个抽象类，所以我们在创建Type类型时，必须要提供类型，或者类型的实例，或者类型的字符串值(Part.2会说明)。

创建Type对象有很多种方法，本例中，我们使用typeof操作符来进行，并传递BookingStatus枚举：

Type enumType = typeof(BookingStatus);

然后，我们应该想办法获取封装了字段信息的对象的集合。Type类提供 GetFields()方法来实现这一过程，它返回一个 FieldInfo[] 数组。实际上，也就是上面我们enumFields集合的类型。

FieldInfo[] enumFields = enumType.GetFields();

现在，我们就可以遍历这一集合：

foreach (FieldInfo field in enumFields)
{
    if (!field.IsSpecialName)
    {
       DataRow row = table.NewRow();
       row[0] = field.Name;     // 获取字段文本值
       row[1] = Convert.ToInt32(myField.GetRawConstantValue()); // 获取int数值
       table.Rows.Add(row);
    }
}

这里field的Name属性获取了枚举的文本，GetRawConstantValue()方法获取了它的int类型的值。

我们看一看完整的代码：

private static DataTable GetDataTable() {

    Type enumType = typeof(BookingStatus);    // 创建类型
    FieldInfo[] enumFields = enumType.GetFields();    //获取字段信息对象集合

    DataTable table = new DataTable();
    table.Columns.Add("Name", Type.GetType("System.String"));
    table.Columns.Add("Value", Type.GetType("System.Int32"));
    // 遍历集合
    foreach (FieldInfo field in enumFields) {
       if (!field.IsSpecialName) {
           DataRow row = table.NewRow();
           row[0] = field.Name;
           row[1] = Convert.ToInt32(field.GetRawConstantValue());
           //row[1] = (int)Enum.Parse(enumType, field.Name); //也可以这样

           table.Rows.Add(row);
       }
    }

    return table;
}

注意，SetListControl()方法依然存在并有效，只是为了节省篇幅，我没有复制过来，它的使用和之前是一样的，我们只是修改了GetDataTable()方法。

5.使用泛型来达到代码重用

观察上面的代码，如果我们现在有另一个枚举，叫做TicketStatus，那么我们要将它绑定到列表，我们唯一需要改动的就是这里：

Type enumType = typeof(BookingStatus); //将BookingStatus改作TicketStatus

既然这样，我们何不定义一个泛型类来进行代码重用呢？我们管这个泛型类叫做EnumManager<TEnum>。

public static class EnumManager<TEnum>
{
    private static DataTable GetDataTable()
    {
       Type enumType = typeof(TEnum); // 获取类型对象
       FieldInfo[] enumFields = enumType.GetFields();

       DataTable table = new DataTable();
       table.Columns.Add("Name", Type.GetType("System.String"));
       table.Columns.Add("Value", Type.GetType("System.Int32"));
       //遍历集合
       foreach (FieldInfo field in enumFields)
       {
           if (!field.IsSpecialName)
           {
               DataRow row = table.NewRow();
              row[0] = field.Name;
              row[1] = Convert.ToInt32(field.GetRawConstantValue());
              //row[1] = (int)Enum.Parse(enumType, field.Name); 也可以这样

              table.Rows.Add(row);
           }
       }
       return table;
    }

    public static void SetListControl(ListControl list)
    {
       list.DataSource = GetDataTable();
       list.DataTextField = "Name";
       list.DataValueField = "Value";
       list.DataBind();
    }
}

OK，现在一切都变得简便的多，以后，我们再需要将枚举绑定到列表，只要这样就行了(ddl开头的是DropDownList,rbl开头的是RadioButtonList)：

EnumManager<BookingStauts>.SetListControl(ddlBookingStatus);
EnumManager<TicketStatus>.SetListControl(rblTicketStatus);

NOTE：如果你对泛型不熟悉，请参阅 C# 中的泛型一文。上面的实现并没有考虑到性能的问题，仅仅为了引出反射使用的一个实例。

6 .Net 中反射的一个范例。

不管是VS2005的智能提示，还是修改变量名时的重构功能，都使用了反射功能。在.Net FCL中，也经常能看到反射的影子，这里就向大家演示一个最常见的例子。大家知道，在CLR中一共有两种类型，一种是值类型，一种是引用类型。声明一个引用类型的变量并对类型实例化，会在应用程序堆(Application Heap)上分配内存，创建对象实例，然后将对象实例的内存地址返回给变量，变量保存的是内存地址，实际相当于一个指针；声明一个值类型的实例变量，则会将它分配在线程堆栈(Thread Stack)上，变量本身包含了值类型的所有字段。

现在假设我们需要比较两个对象是否相等。当我们比较两个引用类型的变量是否相等时，我们比较的是这两个变量所指向的是不是堆上的同一个实例(内存地址是否相同)。而当我们比较两个值类型变量是否相等时，怎么做呢？因为变量本身就包含了值类型所有的字段(数据)，所以在比较时，就需要对两个变量的字段进行逐个的一对一的比较，看看每个字段的值是否都相等，如果任何一个字段的值不等，就返回false。

实际上，执行这样的一个比较并不需要我们自己编写代码，Microsoft已经为我们提供了实现的方法：所有的值类型继承自 System.ValueType, ValueType和所有的类型都继承自System.Object ，Object提供了一个Equals()方法，用来判断两个对象是否相等。但是ValueType覆盖了Object的Equals()方法。当我们比较两个值类型变量是否相等时，可以调用继承自ValueType类型的Equals()方法。

public struct ValPoint {
    public int x;
    public int y;
}
static void Main(string[] args) {
    bool result;

    ValPoint A1;
    A1.x = A1.y = 3;

    ValPoint B1 = A1;            // 复制A的值给B
    result = A1.Equals(B1);
    Console.WriteLine(result);      // 输出 True;
}

你有没有想到当调用Equals()方法时会发生什么事呢？前面我们已经提到如果是值类型，会对两个变量的字段进行逐个的比较，看看每个字段的值是否都相等，但是如何获取变量的所有字段，遍历字段，并逐一比较呢？此时，你应该意识到又到了用到反射的时候了，让我们使用reflector来查看ValueType类的Equals()方法，看看微软是如何做的吧：

public override bool Equals(object obj) {
    if (obj == null) {
       return false;
    }
    RuntimeType type = (RuntimeType)base.GetType();
    RuntimeType type2 = (RuntimeType)obj.GetType();
    if (type2 != type) {
       return false;
    }
    object a = this;
    if (CanCompareBits(this)) {
       return FastEqualsCheck(a, obj);
    }
    // 获取所有实体字段
    FieldInfo[] fields = type.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);
    // 遍历字段，判断字段值是否相等
    for (int i = 0; i < fields.Length; i++) {
       object obj3 = ((RtFieldInfo)fields[i]).InternalGetValue(a, false);
       object obj4 = ((RtFieldInfo)fields[i]).InternalGetValue(obj, false);
       if (obj3 == null) {
           if (obj4 != null) {
              return false;
           }
       } else if (!obj3.Equals(obj4)) {
           return false;
       }
    }
    return true;
}

注意到上面加注释的那两段代码，可以看到当对值变量进行比较时，是会使用反射来实现。反射存在着性能不佳的问题(不仅如此，还存在着很多的装箱操作)，由此可见，在值类型上调用Equals()方法开销是会很大的。但是这个例子仅仅为了说明反射的用途，我想已经达到了目的。上面的代码不能完全理解也不要紧，后面会再提到。

7.小结

看到这里，你应该对反射有了一个初步的概念(或者叫反射的一个用途)：反射是一种宽泛的叫法，它通过 System.Reflection 命名空间并配合 System.Type 类，提供了在运行时(Runtime)对于类型和对象(及其成员)的基本信息以及元数据(metadata)的访问能力。