一文說通C#的屬性Attribute
一、屬性
屬性Attributes在C#中很常用，但事實上很多人對這個東西又很陌生。
從概念上講，屬性提供的是將元數據關系到元素的一種方式。
屬性使用的樣子，應該都見過：
- [Flags] //Attribute
- public enum DayOfWeek
- {
- Sunday = 1,
- Monday = 2,
- Tuesday = 4,
- Wednesday = 8,
- Thursday = 16,
- Friday = 32,
- Saturday = 64
- }
代碼中，Flags就是一個屬性。
通常，屬性會放在類、字段、方法等定義的上面，用來指定特定的內容。
.Net Framework框架提供了一些屬性。像常見的Serializable，用來告訴編譯器當前的類可以序列化成JSON或XML：
- [Serializable]
- public class SerializableClass { /*...*/ }
需要注意的是，屬性在編譯時會嵌入到程序集中。這樣，我們可以使用反射來獲得相應的屬性值。
二、自定義屬性
自定義屬性用處很大，算是我自己比較常用的一個技術。
自定義屬性需要從System.Attribute抽象類來繼承。
想象一個場景。我們在構建一個手機類。我們需要一個屬性來表示手機一些信息，比方口牌和生產年份：
- public class MobileInformationAttribute : Attribute
- {
- public string brand { get; set; }
- public int yearOfProduct { get; set; }
- public MobileInformationAttribute(string Brand, int YearOfProduct)
- {
- brand = Brand;
- yearOfProduct = YearOfProduct;
- }
- }
我們會注意到：屬性是一個類，和其它類一樣，擁有字段、方法、構造函數和其它成員。
三、使用屬性
前面說了，屬性可以放在類、字段、方法等定義的上面。
我們來看看上面這個自定義屬性的使用：
- [MobileInformation("Apple", 2021)]
- public class IPhone12 { /*...*/ }
這兒需要注意一下：對于自定義屬性的名字，如果我們采用xxx+Attribute的名稱，則使用時我們可以用短名稱xxx。否則，就需要使用完整的名稱：
- public class abc : Attribute { /*...*/ }
- [abc("Apple", 2021)]
- public class IPhone12 { /*...*/ }
四、限制屬性
屬性本身也是一個類。所以屬性也可以用屬性來指定和修飾。
在修飾屬性的屬性中，有一個框架中的屬性用的很多，就是AttributeUsage。這個屬性用來限制自定義屬性可以修飾的元素類型：
- [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Interface)]
- public class MobileInformationAttribute : Attribute { /*...*/ }
AttributeTargets是一個枚舉，有很多選項，包括類、接口、方法、構造函數、枚舉、程序集等。
上邊的代碼，我們限定了屬性只用于指定和修飾類和接口。所以，如果用這個屬性來修飾一個字段，編譯器會報錯。
AttributeUsage還允許我們定義從修飾對象繼承的對象，是否也獲得屬性：
- [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Interface, Inherited = true)]
- public class MobileInformationAttribute : Attribute { /*...*/ }
以及該屬性是否可以在一個元素上有多個實例：
- [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Interface, AllowMultiple = false)]
- public class MobileInformationAttribute : Attribute { /*...*/ }
五、訪問屬性
有了屬性，怎么訪問呢?
框架提供了一個方法Attribute.GetCustomAttribute()：
- var mobileType = typeof(IPhone12);
- var attributeType = typeof(MobileInformationAttribute);
- var attribute = (MobileInformationAttribute)Attribute.GetCustomAttribute(mobileType, attributeType);
- Console.WriteLine($"Mobile is {attribute.brand} {attribute.yearOfProduct}");
六、反射訪問
反射最主要的作用，是用來收集對象的數據，而不是對象本身的數據。這些數據包括對象的類型，以及關于對象成員(包括方法、屬性、構造函數)的信息，和關于特定程序集的信息。此外，還包括存儲在元素屬性中的任何信息。
最簡單的反射，就是GetType()方法。
- int myInt = 5;
- Type type = myInt.GetType();
- Console.WriteLine(type);
除此之外，我們還可以使用反射來獲取關于包含給定類型的程序集的信息：
- Assembly assembly = typeof(DateTime).Assembly;
- Console.WriteLine(assembly);
- Assembly mobileAssembly = typeof(IPhone12).Assembly;
- Console.WriteLine(mobileAssembly);
關于反射的內容，不展開討論。
這兒說的，是通過反射獲取類中方法的信息：
- public class ReflectedClass
- {
- public string Property1 { get; set; }
- public int Add(int first, int second)
- {
- return first + second;
- }
- }
- ReflectedClass reflected = new ReflectedClass();
- MemberInfo member = reflected.GetType().GetMethod("Add");
- Console.WriteLine(member); //Int32 Add(Int32, Int32)
同樣，還可能通過反射獲得關于已定義的屬性的信息，以及關于對象的構造函數的信息：
- PropertyInfo property = reflected.GetType().GetProperty("Property1");
- Console.WriteLine(property); //System.String Property1
- ConstructorInfo constructor = reflected.GetType().GetConstructor(new Type[0]);
- Console.WriteLine(constructor); //Void .ctor()
七、使用反射創建實例
這個需要用到system.Activator。這是一個非常強大的類，可以從類型創建對象的實例。
來看看這個方法的使用：
- ReflectedClass newReflected = new ReflectedClass();
- var reflectedType = newReflected.GetType();
- object newObject = Activator.CreateInstance(reflectedType);
- Console.WriteLine(newObject);
八、使用反射處理泛型
使用反射處理泛型會比處理普通類型麻煩一點。
這里需要知道，Type類上有一個屬性用來標識類型是不是泛型：
- List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
- Console.WriteLine(numbers.GetType().IsGenericType);
同樣，我們也可以用反射來創建一個泛型的實例：
- List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
- Type d = numbers.GetType().GetGenericTypeDefinition();
- Type[] typeArgs = new Type[] { typeof(int) };
- Type constructed = d.MakeGenericType(typeArgs);
- object list = Activator.CreateInstance(constructed);
- Console.WriteLine(list.GetType());
有一點復雜，但可以實現。
九、總結
寫得好像有點亂。
總結一下，屬性將元數據分配給元素，包括類、字段、方法等等。該元數據在構建項目時被編譯，并描述元素，而不是元素的數據。
可以創建從Attribute類繼承的自定義屬性。可以使用AttributeUsage屬性來限制這些屬性的使用位置，并且可以使用反射來獲取屬性數據。
反射是一種技術，允許獲取關于元素(而不是元素本身)的元數據和信息。執行反射的最基本方法是使用GetType()方法，但是也可以使用反射來獲取關于方法、構造函數、字段等的信息。
可以使用反射來創建對象的實例，只要有了對象的類型。同時，使用反射創建泛型對象是可能的，但比較復雜，需要泛型對象的類型以及所有泛型參數的類型。
