C#中的**特性（Attributes）和反射（Reflection）**是兩個非常重要的概念，它們通常用于代碼的元編程，允許你在運行時獲取類型信息并對其進行操作。下面對這兩個概念進行詳細梳理：

一、C#中的特性（Attributes）

特性是C#中的一種機制，允許你為類、方法、屬性、字段、參數等代碼元素添加額外的元數據。特性可以在編譯時進行檢查，也可以在運行時通過反射獲取。

1. 特性的定義

特性是從 System.Attribute 基類派生的類。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; } }

在上面的代碼中，MyCustomAttribute 是一個自定義特性，AttributeUsage 特性指定了它可以應用到類和方法上。

2. 特性的使用

定義了特性后，可以像下面這樣將它應用到代碼中的某個元素：

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

在這個例子中，MyCustomAttribute 被應用到類 MyClass 和它的 MyMethod 方法上。

3. 獲取特性

可以使用反射來獲取應用于類型或成員的特性。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. 特性的常見用途

• 標記和文檔化：例如，[Obsolete]、[Serializable] 等特性，用于標記類或方法。

• 自定義驗證和授權：如 [Authorize] 特性用于身份驗證。

• 數據映射：比如在ORM框架（如Entity Framework）中使用特性來映射數據庫表和字段。

• 代碼生成：某些框架或工具使用特性來自動生成代碼。

二、C#中的反射（Reflection）

反射是指在運行時檢查和操作類型、方法、屬性、字段等的能力。反射可以用于獲取類型信息、動態創建對象、調用方法、訪問字段等。

1. 獲取類型信息

反射提供了 Type 類來獲取對象的類型信息。例如：

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Type type = typeof(MyClass); // 獲取類型信息 Console.WriteLine(type.FullName); // 輸出類的完整名稱

如果你有一個對象實例，也可以通過 .GetType() 獲取其類型：

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

2. 獲取和操作成員信息

可以使用反射獲取類型的構造函數、方法、字段、屬性等信息：

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

獲取字段：

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

獲取屬性：

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

3. 動態創建實例

反射可以動態創建對象：

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

4. 動態方法調用

通過反射可以動態調用方法，無論是實例方法還是靜態方法：

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

5. 使用反射獲取特性

反射也可以用來獲取與某個成員相關的特性：

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

三、特性與反射的結合

反射和特性通常是結合使用的。在實際應用中，特性可以用于標記代碼的某些元數據，而反射則可用于在運行時讀取這些信息。例如，在自定義的ORM框架中，可以通過特性來標記類和字段與數據庫的映射關系，然后通過反射在運行時自動構建數據庫查詢。

例如，假設你有如下的特性：

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

你可以用它標記類的屬性：

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

然后通過反射來讀取特性并生成SQL查詢：

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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、反射的性能問題

反射的一個重要缺點是性能開銷較大，特別是在頻繁使用反射時。如果你的應用程序對性能要求非常高，盡量減少反射的使用，或考慮使用其他優化方式（如緩存反射信息）。

總結

• 特性（Attributes）：用于給代碼元素（如類、方法、屬性等）添加元數據，通常在運行時獲取這些元數據。

• 反射（Reflection）：用于在運行時獲取類型信息并動態操作對象，可以動態創建對象、調用方法、訪問字段等。

• 結合使用：通過反射獲取和處理特性，能夠讓程序在運行時更加靈活、可擴展。