.NET进阶——深入理解反射（4）利用反射获取信息（方法、特性）

一、概述和前景提要

由于上文已经详细介绍过如何利用Type类型获取类信息、属性信息、字段信息的相关知识点，不明白的小伙伴请移步上文：.NET进阶------深入理解反射（3）利用反射获取信息（对象、属性、字段）一、概述和前景提要由于上文已经详细介绍过如何获取 - 掘金

本文分两个大点，分别是：

通过Type类型获取方法信息
通过Type类型获取特性信息

二、通过 Type 类型获取方法信息

MethodInfo 是反射中描述方法成员的核心类，继承自 MemberInfo，用于封装方法的元数据（如名称、参数、返回值、访问修饰符等），并支持动态调用方法。结合 Type 类的方法，可灵活获取任意类型的方法信息。

2.1 MethodInfo 核心属性与方法

关键属性（描述方法元数据）

属性	说明
`Name`	获取方法名称（如 `Show`、`Study`）。
`ReturnType`	获取方法的返回值类型（如 `CustomContext`、`void`）。
`IsPublic`/`IsPrivate`/`IsProtected`	判断方法的访问修饰符。
`IsStatic`	判断方法是否为静态方法。
`IsInstance`	判断方法是否为实例方法（非静态）。
`IsGenericMethod`	判断方法是否为泛型方法（如 `T GetValue<T>()`）。
`IsGenericMethodDefinition`	判断方法是否为泛型方法定义（未指定具体泛型参数，如 `List<T>.Add(T)`）。
`GetParameters()`	获取方法的参数列表，返回 `ParameterInfo[]`（包含参数名称、类型、默认值等）。
`DeclaringType`	获取声明该方法的类型（如方法所属的类）。

关键方法（操作方法）

方法	说明
`Invoke(object obj, object[] parameters)`	动态调用方法：- 实例方法：`obj` 传入实例对象，`parameters` 传入参数数组（无参数传 `null`）；- 静态方法：`obj` 传 `null`；- 返回值为方法的执行结果（`void` 方法返回 `null`）。
`MakeGenericMethod(Type[] typeArgs)`	为泛型方法定义指定具体类型参数，返回可调用的泛型方法实例（如 `GetDefault<int>()`）。
`GetGenericArguments()`	获取泛型方法的类型参数（如 `T`），返回 `Type[]`。
`GetCustomAttribute<T>(bool inherit)`	获取方法上的指定类型特性（继承自 `MemberInfo`）。
`IsDefined(Type attributeType, bool inherit)`	检查方法是否应用了指定类型的特性（继承自 `MemberInfo`）。
`GetParameters()`	获取方法的所有参数信息，包括参数名称、类型、是否为输出参数等。

2.2 实战示例：获取方法信息

示例 1：获取单个指定方法

支持获取公共 / 私有、静态 / 实例、带参数 / 无参数的方法，需通过 BindingFlags 筛选条件。

cs 复制代码

// 定义测试类（含多种方法类型）
public class UserService
{
    // 公共无参数实例方法
    public string GetUserName() => "默认用户";
    
    // 公共带参数实例方法
    public int CalculateAge(int birthYear, int currentYear) => currentYear - birthYear;
    
    // 私有静态方法
    private static string GetPrivateMessage() => "私有静态方法的返回值";
    
    // 泛型方法
    public T GetDefaultValue<T>() => default(T);
}

Type serviceType = typeof(UserService);
UserService serviceInstance = new UserService();

// 1. 获取公共无参数方法 GetUserName
MethodInfo getUserNameMethod = serviceType.GetMethod("GetUserName");
Console.WriteLine($"方法名：{getUserNameMethod.Name}");
Console.WriteLine($"返回值类型：{getUserNameMethod.ReturnType.Name}");
// 动态调用方法（无参数）
string userName = (string)getUserNameMethod.Invoke(serviceInstance, null);
Console.WriteLine($"调用结果：{userName}\n");

// 2. 获取带参数方法 CalculateAge（需匹配参数类型）
Type[] paramTypes = new[] { typeof(int), typeof(int) };
MethodInfo calculateAgeMethod = serviceType.GetMethod("CalculateAge", paramTypes);
Console.WriteLine($"带参数方法：{calculateAgeMethod.Name}");
// 动态传入参数调用
int age = (int)calculateAgeMethod.Invoke(serviceInstance, new object[] { 2000, 2024 });
Console.WriteLine($"调用结果：{age}\n");

// 3. 获取私有静态方法 GetPrivateMessage（需指定 BindingFlags）
MethodInfo privateStaticMethod = serviceType.GetMethod(
    "GetPrivateMessage", 
    BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static
);
// 静态方法调用：obj参数传null
string privateMsg = (string)privateStaticMethod.Invoke(null, null);
Console.WriteLine($"私有静态方法调用结果：{privateMsg}\n");

// 4. 获取并调用泛型方法 GetDefaultValue<T>
MethodInfo genericMethodDef = serviceType.GetMethod("GetDefaultValue");
// 指定泛型参数为int，创建可调用的泛型方法实例
MethodInfo intDefaultMethod = genericMethodDef.MakeGenericMethod(typeof(int));
int intDefault = (int)intDefaultMethod.Invoke(serviceInstance, null);
Console.WriteLine($"int默认值：{intDefault}");

// 指定泛型参数为string
MethodInfo stringDefaultMethod = genericMethodDef.MakeGenericMethod(typeof(string));
string stringDefault = (string)stringDefaultMethod.Invoke(serviceInstance, null);
Console.WriteLine($"string默认值：{stringDefault ?? "null"}");

输出结果：

csharp 复制代码

方法名：GetUserName
返回值类型：String
调用结果：默认用户

带参数方法：CalculateAge
调用结果：24

私有静态方法调用结果：私有静态方法的返回值

int默认值：0
string默认值：null

示例 2：获取多个方法（筛选条件）

通过 Type.GetMethods() 结合 BindingFlags，可批量获取符合条件的方法（如所有公共实例方法、所有静态方法等）。

cs 复制代码

Type serviceType = typeof(UserService);

// 1. 获取所有公共实例方法（默认行为，含继承自object的方法）
MethodInfo[] publicInstanceMethods = serviceType.GetMethods();
Console.WriteLine("所有公共实例方法：");
foreach (var method in publicInstanceMethods)
{
    // 过滤掉继承自object的方法（可选）
    if (method.DeclaringType == serviceType)
    {
        string paramStr = string.Join(", ", method.GetParameters().Select(p => $"{p.ParameterType.Name} {p.Name}"));
        Console.WriteLine($"- {method.ReturnType.Name} {method.Name}({paramStr})");
    }
}

// 2. 获取所有静态方法（含公共+私有）
MethodInfo[] allStaticMethods = serviceType.GetMethods(
    BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static
);
Console.WriteLine("\n所有静态方法：");
foreach (var method in allStaticMethods)
{
    string accessModifier = method.IsPublic ? "public" : "private";
    Console.WriteLine($"- {accessModifier} static {method.ReturnType.Name} {method.Name}");
}

输出结果：

scss 复制代码

所有公共实例方法：
- String GetUserName()
- Int32 CalculateAge(Int32 birthYear, Int32 currentYear)
- T GetDefaultValue<T>()

所有静态方法：
- private static String GetPrivateMessage()

示例 3：获取方法的特性信息

结合 MemberInfo 的特性相关方法，可获取方法上应用的自定义特性（如之前中间件示例中的 AbstractMiddleWareAttribute）。

cs 复制代码

// 定义自定义特性（呼应之前的中间件场景）
[AttributeUsage(AttributeTargets.Method, AllowMultiple = true)]
public class LogAttribute : Attribute
{
    public string Description { get; set; }
    public bool NeedLog { get; set; } = true;
}

// 应用特性的测试方法
public class OrderService
{
    [Log(Description = "创建订单", NeedLog = true)]
    public void CreateOrder(string orderNo) { }
    
    [Log(Description = "取消订单", NeedLog = false)]
    [Log(Description = "记录取消操作", NeedLog = true)] // 允许多个特性
    public void CancelOrder(string orderNo) { }
}

Type orderType = typeof(OrderService);
MethodInfo createOrderMethod = orderType.GetMethod("CreateOrder");

// 1. 检查方法是否应用了LogAttribute
bool hasLogAttr = createOrderMethod.IsDefined(typeof(LogAttribute), inherit: false);
Console.WriteLine($"CreateOrder方法是否有Log特性：{hasLogAttr}");

// 2. 获取单个LogAttribute（泛型方法，简洁）
LogAttribute logAttr = createOrderMethod.GetCustomAttribute<LogAttribute>();
if (logAttr != null)
{
    Console.WriteLine($"特性描述：{logAttr.Description}");
    Console.WriteLine($"是否需要日志：{logAttr.NeedLog}");
}

// 3. 获取多个特性（AllowMultiple = true时）
MethodInfo cancelOrderMethod = orderType.GetMethod("CancelOrder");
IEnumerable<LogAttribute> logAttrs = cancelOrderMethod.GetCustomAttributes<LogAttribute>();
Console.WriteLine("\nCancelOrder方法的所有Log特性：");
foreach (var attr in logAttrs)
{
    Console.WriteLine($"- 描述：{attr.Description}，是否日志：{attr.NeedLog}");
}

输出结果：

python 复制代码

CreateOrder方法是否有Log特性：True
特性描述：创建订单
是否需要日志：True

CancelOrder方法的所有Log特性：
- 描述：取消订单，是否日志：False
- 描述：记录取消操作，是否日志：True

三、通过 Type 类型获取特性信息

特性（Attribute）是.NET 中用于为类型、成员（方法、属性、字段等）添加元数据的机制，反射可动态读取这些元数据，实现 "配置驱动" 或 "AOP" 等场景。获取特性的核心是 MemberInfo 类的相关方法（Type、MethodInfo、PropertyInfo 等均继承自 MemberInfo）。

3.1 特性获取的核心方法

方法	说明
`GetCustomAttribute<T>(bool inherit)`	泛型版本（推荐）：获取成员上指定类型的第一个特性；- `inherit = true`：会查找继承自父类的特性；- 未找到返回 `null`。
`GetCustomAttributes<T>(bool inherit)`	获取成员上指定类型的所有特性，返回 `IEnumerable<T>`。
`GetCustomAttributes(bool inherit)`	获取成员上的所有特性，返回 `object[]`（需强制类型转换）。
`IsDefined(Type attributeType, bool inherit)`	检查成员是否应用了指定类型的特性，返回 `bool`（性能优于先获取再判断）。

3.2 实战示例：获取不同层级的特性

示例 1：获取类型上的特性

特性可直接应用于类、接口、枚举等类型，通过 Type 实例直接获取。

cs 复制代码

// 定义应用于类型的特性
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class)]
public class ModuleAttribute : Attribute
{
    public string Name { get; set; }
    public string Version { get; set; }
}

// 应用特性的类
[Module(Name = "用户模块", Version = "1.0.0")]
public class UserModule { }

Type moduleType = typeof(UserModule);

// 1. 检查类型是否有ModuleAttribute
bool hasModuleAttr = moduleType.IsDefined(typeof(ModuleAttribute), inherit: false);
Console.WriteLine($"UserModule是否有Module特性：{hasModuleAttr}");

// 2. 获取类型上的ModuleAttribute
ModuleAttribute moduleAttr = moduleType.GetCustomAttribute<ModuleAttribute>();
if (moduleAttr != null)
{
    Console.WriteLine($"模块名称：{moduleAttr.Name}");
    Console.WriteLine($"模块版本：{moduleAttr.Version}");
}

输出结果：

cs 复制代码

UserModule是否有Module特性：True
模块名称：用户模块
模块版本：1.0.0

示例 2：获取属性上的特性

常用于 ORM 映射、API 验证等场景（如 EF Core 列名映射、Swagger 参数描述）。

cs 复制代码

// 定义属性特性
[AttributeUsage(AttributeTargets.Property)]
public class ColumnAttribute : Attribute
{
    public string Name { get; set; } // 数据库列名
    public bool IsPrimaryKey { get; set; } // 是否为主键
}

// 应用特性的实体类
public class User
{
    [Column(Name = "user_id", IsPrimaryKey = true)]
    public int Id { get; set; }
    
    [Column(Name = "user_name")]
    public string Name { get; set; }
    
    public int Age { get; set; } // 无特性
}

Type userType = typeof(User);
PropertyInfo[] properties = userType.GetProperties();

Console.WriteLine("User类属性的Column特性：");
foreach (var prop in properties)
{
    ColumnAttribute columnAttr = prop.GetCustomAttribute<ColumnAttribute>();
    if (columnAttr != null)
    {
        Console.WriteLine($"属性：{prop.Name}");
        Console.WriteLine($"- 列名：{columnAttr.Name}");
        Console.WriteLine($"- 是否主键：{columnAttr.IsPrimaryKey}\n");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine($"属性：{prop.Name} → 无Column特性\n");
    }
}

输出结果：

sql 复制代码

User类属性的Column特性：
属性：Id
- 列名：user_id
- 是否主键：True

属性：Name
- 列名：user_name
- 是否主键：False

属性：Age → 无Column特性

示例 3：处理继承的特性

当特性设置 Inherited = true（默认）时，子类可继承父类的特性，通过 inherit = true 可获取。

cs 复制代码

// 父类（应用特性）
[Module(Name = "基础模块", Version = "0.1.0")]
public class BaseModule { }

// 子类（不重新应用特性，继承父类）
public class OrderModule : BaseModule { }

Type orderModuleType = typeof(OrderModule);

// 1. inherit = true：获取继承的特性
ModuleAttribute inheritedAttr = orderModuleType.GetCustomAttribute<ModuleAttribute>(inherit: true);
Console.WriteLine("继承的特性：");
Console.WriteLine($"模块名称：{inheritedAttr.Name}");
Console.WriteLine($"模块版本：{inheritedAttr.Version}\n");

// 2. inherit = false：仅获取自身的特性（无）
ModuleAttribute selfAttr = orderModuleType.GetCustomAttribute<ModuleAttribute>(inherit: false);
Console.WriteLine($"自身是否有Module特性：{selfAttr != null}");

输出结果：

sql 复制代码

继承的特性：
模块名称：基础模块
版本：0.1.0

自身是否有Module特性：False

3.3 特性获取的关键注意事项

AttributeUsage 限制 ：特性的应用范围（如仅类、仅方法）由 AttributeTargets 指定，超出范围的特性无法通过反射获取。
AllowMultiple 配置 ：当特性设置 AllowMultiple = true 时，需用 GetCustomAttributes 获取所有特性，GetCustomAttribute 仅返回第一个。
性能考量 ：反射获取特性的性能开销较低，但频繁调用时建议缓存结果（如缓存 PropertyInfo 与特性的映射关系）。
继承特性的生效条件 ：父类特性需设置 Inherited = true（默认值），子类才能通过 inherit = true 获取；接口的特性默认不被类继承。

三、总结

反射获取方法与特性信息是.NET 框架开发的核心技能之一，其核心价值在于动态性------ 无需编译时知道具体类型或成员，即可在运行时获取元数据并操作。