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C# 反射(Reflection)

反射とは、プログラムが自身の状態や動作をアクセス、検出、修正する能力を指します。

アセンブリにはモジュールがあり、モジュールにはタイプがあり、タイプにはメンバーがあります。反射はアセンブリ、モジュール、タイプをエンキャップするオブジェクトを提供します。

反射を使用して、タイプのサンプルを動的に作成し、タイプ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タイプを取得することができます。その後、タイプのメソッドを呼び出したり、フィールドやプロパティにアクセスすることができます。

長所と短所

优点:

  • 1、反射はプログラムの柔軟性と拡張性を向上させます。

  • 2、コ耦合を低減し、適応能力を向上させます。

  • 3、プログラムは事前に硬コーディングすることなく、どんなクラスのオブジェクトも作成および制御することができます。

欠点:

  • 1、パフォーマンス問題:反射を使用するの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には直接コードよりも遅いです。したがって、反射メカニズムは非常に柔軟性や拡張性が必要なシステムフレームワークに主に適用され、一般的なプログラムには推奨されません。

  • 2、反射を使用するとプログラムの内部ロジックが曖昧になります;プログラマーはソースコードでプログラムのロジックを見たいと思っていますが、反射はソースコードを迂回する技術であり、メンテナンスの問題が発生します。反射コードは対応する直接コードよりも複雑です。

反射(Reflection)の用途

反射(Reflection)には以下の用途があります:

  • ランタイムで属性情報を確認することができます。

  • コレクション内のさまざまなタイプを調査し、これらのタイプをインスタンス化することができます。

  • メソッドやプロパティの遅延バインディングを許可します。

  • これは、ランタイムで新しいタイプを作成し、それらのタイプを使用してタスクを実行するために使用されます。

メタデータの確認

私たちは先ほどの章で、リフレクションを使用して属性情報を確認できることを述べました。

System.Reflection のクラス MemberInfo オブジェクトは初期化され、クラスに関連付けられた属性を検出するために使用されます。これを行うには、次のようにターゲットクラスのオブジェクトを定義できます:

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

以下のプログラムはこの点を示しています:

using System;
[AttributeUsage(AttributeTargets.All)]
public class HelpAttribute : System.Attribute
{
   public readonly string Url;
   public string Topic  // Topic は名前付き引数です
   {
      get
      {
         return topic;
      }
      set
      {
         topic = value;
      }
   }
   public HelpAttribute(string url)  // url は位置引数です
   {
      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、そのクラスに MyClass に定義されたカスタム属性を使用します:

HelpAttribute

オンラインサンプル

このサンプルでは、前章で作成した DeBugInfo 属性を使用して、リフレクション(Reflection)を通じて読み取る Rectangle クラスのメタデータ。

using System;
using System.Reflection;
namespace BugFixApplication
{
   // クラス及其メンバーに割り当てられたカスタムアトリビュート BugFix
   [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
   {
      // メンバ変数
      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("長さ: {0}", length);
         Console.WriteLine("幅: {0}", width);
         Console.WriteLine("面積: {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 クラスの特性を巡ります
         foreach (Object attributes in type.GetCustomAttributes(false))
         {
            DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)attributes;
            if (null != dbi)
            {
               Console.WriteLine("バグ番号: {0}", dbi.BugNo);
               Console.WriteLine("開発者: {0}", dbi.Developer);
               Console.WriteLine("最後 確認: {0}",
                                        dbi.LastReview);
               Console.WriteLine("备注: {0}", dbi.Message);
            }
         }
         
         // メソッド特性を巡ります
         foreach (MethodInfo m in type.GetMethods())
         {
            foreach (Attribute a in m.GetCustomAttributes(true))
            {
               DeBugInfo dbi = (DeBugInfo)a;
               if (null != dbi)
               {
                  Console.WriteLine("バグ番号: {0}, メソッド: {1}",
                                                dbi.BugNo, m.Name);
                  Console.WriteLine("開発者: {0}", dbi.Developer);
                  Console.WriteLine("最後 確認: {0}",
                                                dbi.LastReview);
                  Console.WriteLine("备注: {0}", dbi.Message);
               }
            }
         }
         Console.ReadLine();
      }
   }
}

上記のコードがコンパイルおよび実行されると、以下の結果が得られます:

長さ: 4.5
幅: 7.5
エリア: 33.75
バグ No: 49
開発者: Nuha Ali
最終 レビュー: 10/10/2012
注記: 未使用の変数
バグ No: 45
開発者: Zara Ali
最終 レビュー: 12/8/2012
注記: 戻り値型不一致
バグ No: 55、 メソッド: GetArea
開発者: Zara Ali
最終 レビュー: 19/10/2012
注記: 戻り値型不一致
バグ No: 56、 メソッド: Display
開発者: Zara Ali
最終 レビュー: 19/10/2012
注記: