C#中的**特性（Attributes）和反射（Reflection）**是两个非常重要的概念，它们通常用于代码的元编程，允许你在运行时获取类型信息并对其进行操作。下面对这两个概念进行详细梳理：

一、C#中的特性（Attributes）

特性是C#中的一种机制，允许你为类、方法、属性、字段、参数等代码元素添加额外的元数据。特性可以在编译时进行检查，也可以在运行时通过反射获取。

1. 特性的定义

特性是从 System.Attribute 基类派生的类。例如：

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[AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method)] public class MyCustomAttribute : Attribute { public string Name { get; set; } public MyCustomAttribute(string name) { Name = name; } }

在上面的代码中，MyCustomAttribute 是一个自定义特性，AttributeUsage 特性指定了它可以应用到类和方法上。

2. 特性的使用

定义了特性后，可以像下面这样将它应用到代码中的某个元素：

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[MyCustomAttribute("Example")] public class MyClass { [MyCustomAttribute("Method Example")] public void MyMethod() { } }

在这个例子中，MyCustomAttribute 被应用到类 MyClass 和它的 MyMethod 方法上。

3. 获取特性

可以使用反射来获取应用于类型或成员的特性。例如：

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var type = typeof(MyClass); var method = type.GetMethod("MyMethod"); var classAttribute = (MyCustomAttribute)Attribute.GetCustomAttribute(type, typeof(MyCustomAttribute)); var methodAttribute = (MyCustomAttribute)Attribute.GetCustomAttribute(method, typeof(MyCustomAttribute)); Console.WriteLine(classAttribute.Name); // Output: Example Console.WriteLine(methodAttribute.Name); // Output: Method Example

4. 特性的常见用途

• 标记和文档化：例如，[Obsolete]、[Serializable] 等特性，用于标记类或方法。

• 自定义验证和授权：如 [Authorize] 特性用于身份验证。

• 数据映射：比如在ORM框架（如Entity Framework）中使用特性来映射数据库表和字段。

• 代码生成：某些框架或工具使用特性来自动生成代码。

二、C#中的反射（Reflection）

反射是指在运行时检查和操作类型、方法、属性、字段等的能力。反射可以用于获取类型信息、动态创建对象、调用方法、访问字段等。

1. 获取类型信息

反射提供了 Type 类来获取对象的类型信息。例如：

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Type type = typeof(MyClass); // 获取类型信息 Console.WriteLine(type.FullName); // 输出类的完整名称

如果你有一个对象实例，也可以通过 .GetType() 获取其类型：

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MyClass obj = new MyClass(); Type type = obj.GetType(); Console.WriteLine(type.FullName);

2. 获取和操作成员信息

可以使用反射获取类型的构造函数、方法、字段、属性等信息：

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var methodInfo = type.GetMethod("MyMethod"); methodInfo.Invoke(obj, null); // 调用MyMethod

获取字段：

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var fieldInfo = type.GetField("myField"); fieldInfo.SetValue(obj, 42); // 设置字段值 Console.WriteLine(fieldInfo.GetValue(obj)); // 获取字段值

获取属性：

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var propertyInfo = type.GetProperty("MyProperty"); propertyInfo.SetValue(obj, "New Value"); Console.WriteLine(propertyInfo.GetValue(obj));

3. 动态创建实例

反射可以动态创建对象：

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var constructor = type.GetConstructor(Type.EmptyTypes); var instance = constructor.Invoke(null);

4. 动态方法调用

通过反射可以动态调用方法，无论是实例方法还是静态方法：

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var method = type.GetMethod("MyMethod"); method.Invoke(obj, new object[] { param1, param2 });

5. 使用反射获取特性

反射也可以用来获取与某个成员相关的特性：

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var attributes = type.GetCustomAttributes(typeof(MyCustomAttribute), false); foreach (var attribute in attributes) { Console.WriteLine(((MyCustomAttribute)attribute).Name); }

三、特性与反射的结合

反射和特性通常是结合使用的。在实际应用中，特性可以用于标记代码的某些元数据，而反射则可用于在运行时读取这些信息。例如，在自定义的ORM框架中，可以通过特性来标记类和字段与数据库的映射关系，然后通过反射在运行时自动构建数据库查询。

例如，假设你有如下的特性：

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[AttributeUsage(AttributeTargets.Property)] public class ColumnAttribute : Attribute { public string ColumnName { get; } public ColumnAttribute(string columnName) { ColumnName = columnName; } }

你可以用它标记类的属性：

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public class Person { [Column("person_name")] public string Name { get; set; } [Column("person_age")] public int Age { get; set; } }

然后通过反射来读取特性并生成SQL查询：

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Type type = typeof(Person); var properties = type.GetProperties(); foreach (var property in properties) { var columnAttribute = (ColumnAttribute)Attribute.GetCustomAttribute(property, typeof(ColumnAttribute)); if (columnAttribute != null) { Console.WriteLine($"Property: {property.Name}, Column: {columnAttribute.ColumnName}"); } }

四、反射的性能问题

反射的一个重要缺点是性能开销较大，特别是在频繁使用反射时。如果你的应用程序对性能要求非常高，尽量减少反射的使用，或考虑使用其他优化方式（如缓存反射信息）。

总结

• 特性（Attributes）：用于给代码元素（如类、方法、属性等）添加元数据，通常在运行时获取这些元数据。

• 反射（Reflection）：用于在运行时获取类型信息并动态操作对象，可以动态创建对象、调用方法、访问字段等。

• 结合使用：通过反射获取和处理特性，能够让程序在运行时更加灵活、可扩展。