定制特性

定制特性

定制特性可宣告式的为自己的代码构造添加注解来实现特殊功能。
定制特性允许为每一个元数据记录项定义和应用信息。
这种可扩展的元数据信息能在运行时查询，从而动态改变代码的执行方式。

先看一个应用了特性的例子：

[Custom("这里是学生", Description = "123456", Remark = "123456")]
public class Student
{
    [Custom] //使用特性时可以省略Attribute 
    public Student()
    {
        Console.WriteLine("这里是student");
    }

    [Custom]
    public int Id { get; set; }
}

这里是定义特性的类，它继承Attribute。

[AttributeUsage(AttributeTargets.All, AllowMultiple = false, Inherited = true)] //参数AttributeTargets -- 目标，AllowMultiple -- 允许多重修饰， Inherited -- 允许继承
public class CustomAttribute : Attribute
{
    public CustomAttribute()
    {
        Console.WriteLine("这里是CustomAttribute");
    }
    public CustomAttribute(string remark)
    {
        Console.WriteLine("这里是CustomAttribute带参数");
    }

    public string Remark { get; set; }

    public string Description { get; set; }

    public void Show()
    {
        Console.WriteLine($"This is {this.GetType().Name}");
    }

}

public class CustomChildAttribut : CustomAttribute
{
}

上述例子中对于自己定义的特性也应用了一个特性，也为特性本身就是类。AttributeUsage 特性是一个简单的类，可利用它告诉编译器定制特性的合法应用范围。编译器都内建了对该特性的支持，并会在定制特性应用于无效目标时报错。

The System.AttributeTargets 枚举类型在FCL 中是像下面这样定义的。

[Flags, Serializable]
public enum AttributeTargets {
    Assembly = 0x0001,
    Module = 0x0002,
    Class = 0x0004,
    Struct = 0x0008,
    Enum = 0x0010,
    Constructor = 0x0020,
    Method = 0x0040,
    Property = 0x0080,
    Field = 0x0100,
    Event = 0x0200,
    Interface = 0x0400,
    Parameter = 0x0800,
    Delegate = 0x1000,
    ReturnValue = 0x2000,
    GenericParameter = 0x4000,
    All = Assembly | Module | Class | Struct | Enum | 
        Constructor | Method | Property | Field | Event | Interface | Parameter | Delegate | ReturnValue | GenericParameter
}

特性到底是什么？

定制特性其实是一个类型的实例。为符合CLS ，定制特性类必须直接或间接从公共抽象类 system.Attribute 派生。
特性是类的实例，类必须有公共构造器才能创建它的实例。所以，将特性应用于目标元素时，语法类似于调用类的某个实例构造器。

特性构造器和字段/属性数据类型*

特性本质是一个类，那它就有自己的构造函数，字段/属性。在定义特性类的实例构造器、字段和属性时，可供选择的数据类型不多，只允许以下类型：

Boolean, Char, Byte, SByte, Int16, UInt16, Int32, UInt32, Int64, UInt64, Single, Double, String, Type, Object

检测定制特性

仅仅定义特性类没有用，将特性应用于类、方法上也只是在程序集生成额外的元数据，也没意义，应用程序的代码不会有任何改变。

类、方法在调用的时候让特性起到作用需要在运行时检查。检查程序执行的类实例或方法是否关联了特性元数据。代码利用一种反射的技术检测特性的存在。下面结合上述的代码举个例子：

public static void Manage(Student student)
{
    Type type = student.GetType();

    if (type.IsDefined(typeof(CustomAttribute), true))//检测有没有这个特性
    {
        object item = type.GetCustomAttributes(typeof(CustomAttribute), true)[0];
        foreach (var item in type.GetCustomAttributes(typeof(CustomAttribute), true))
        {
        CustomAttribute attribute = item as CustomAttribute;
        attribute.Show();
        }
    }
}

上述代码中从student实例中得到类型信息，用IsDefined 方法检测student 实例有没有关联CustomAttribute 特性。如果只想判断目标是否应用了特性，有IsDefined就够了。如果要构造特性对象，必须调用GetCustomAttributes 方法和 GetCustomAttribute 方法。调用这两个方法会构造指定特性类型的新实例。

调用表中任何一种方法，内部都必须扫描托管模块的元数据，执行字符串比较来定位指定的定制特性类。这肯定会消耗一定时间。假如对性能的要求比较高，可考虑缓存这些方法的调用结果。

两个特性实例的相互匹配

除了判断是否像目标应用了一个特性的实例，可能还需要检查特性的字段来确定它们的值。system.Attribute 重写了obejct 的 Equals方法，会在内部比较两个对象的类型。可以在自己的定制特性类中重写Equals 来移除反射的使用，从而提升性能。system.Attribute 还公开了虚方法 Match，可重写它来提供更丰富的语义。

检测定制特性时不创建从Attribute派生的对象。

如何用另一种技术检测应用于元数据记录项的特性。这适用于比较安全的场合，这个技术保证不会调用从attribute派生的类中的代码。原因是在调用GetCustomAttribute 方法时要调用特性类的构造器。可用system.Reflection.CustiomAttributeData类在查找特性的同时禁止执行特性类中的代码。1 先用Assembly 的静态方法 ReflectionOnlyLoad加载程序集，再调用CustomAttributeData 类分析这个程序集中的元数据中的特性。

条件特性

应用了System.Diagnostics.ConditionalAttribute 的特性类称为条件特性类。这个类可以只在符合条件的情况下编译器才生成这个特性。

//#define TEST
#define VERIFY
using System;
using System.Diagnostics;
[Conditional("TEST")][Conditional("VERIFY")]
public sealed class CondAttribute : Attribute {
}
[Cond]
public sealed class Program {
    public static void Main() {
        Console.WriteLine("CondAttribute is {0}applied to Program type.",
    Attribute.IsDefined(typeof(Program),typeof(CondAttribute)) ? "" : "not ");
    }
}

编译器如果发现向目标元素应用了 CondAttribute 的实例，那么当含有目标元素的代码编译时，只有在定义 TEST 或VERIFY 符号的前提下，编译器才会在元数据中生成特性信息。不过特性类的定义元数据和实现任存在于程序集中。