C# 反射（Reflection）超全解析

一、反射（Reflection）的清晰定义

反射（Reflection） 是 .NET 框架提供的核心运行时机制，它允许程序在运行时而非编译时：

获取程序集（Assembly）、模块（Module）、类型（Type）的元数据信息
动态创建对象实例
动态调用方法
动态读取或修改属性/字段
动态解析自定义特性（Attribute）

对比理解

方式	特点
普通编码	编译期确定类型，直接调用，性能高
反射编程	运行期确定类型，动态操作，极度灵活

通俗理解

普通编程：编译期就确定要使用哪个类、调用哪个方法，代码是"写死的"。
反射编程：程序运行时才知道要操作哪个类，通过读取元数据"动态操作类型"。

👉 一句话：反射 = 运行时读取元数据 + 动态操作类型

二、.NET 中反射的底层基础

IL 与元数据

C# → 编译 → IL（中间语言）
同时生成 Metadata（元数据表）（包含类型名、命名空间、成员签名、特性信息等）

反射的本质：

读取程序集中的 Metadata，而不是"反编译源码"

三、反射核心类继承体系与关键成员

1. 核心类继承结构

text 复制代码

MemberInfo
 ├── FieldInfo
 ├── PropertyInfo
 ├── MethodBase
 │    ├── ConstructorInfo
 │    └── MethodInfo
 └── EventInfo

MemberInfo 是所有"成员描述类"的抽象基类。

2. 各核心类的关键成员（常用）

类名	核心父类	关键成员	作用说明
MemberInfo	-	Name、GetCustomAttributes()	获取成员名称、自定义特性
MethodBase	MemberInfo	IsAbstract、IsPublic、IsStatic、Invoke()	判断方法特性、调用方法或构造函数
ConstructorInfo	MethodBase	Invoke(object[] parameters)	调用构造函数创建实例
MethodInfo	MethodBase	ReturnType、Invoke()	获取返回值类型、调用方法
PropertyInfo	MemberInfo	CanRead、CanWrite、PropertyType、GetValue()、SetValue()	获取/设置属性值

四、Type 类深度解析（核心入口）

Type 是整个反射体系的入口类，几乎所有反射操作都从它开始。

常用成员

1. 类型判断

IsInterface、IsArray、IsPrimitive、IsEnum
IsClass、IsPublic

2. 类型信息

Name（类型名）、FullName（完整类型名）、BaseType（基类）

3. 类型关系判断

IsInstanceOfType(object obj)
IsAssignableFrom(Type type)

4. 成员获取

GetConstructor(Type[] paramTypes)
GetMethod(string name, Type[] paramTypes)
GetProperty(string name)

基础示例

csharp 复制代码

Type type = typeof(Person);

Console.WriteLine(type.Name);
Console.WriteLine(type.FullName);
Console.WriteLine(type.BaseType);
Console.WriteLine(type.IsClass);
Console.WriteLine(type.IsPublic);

运行结果：

text 复制代码

Person
ReflectionDemo.Person
System.Object
True
True

五、核心反射类型详解（附示例）

1. MemberInfo

csharp 复制代码

Type type = typeof(Person);
foreach (MemberInfo member in type.GetMembers())
{
    Console.WriteLine(member.Name + " - " + member.MemberType);
}

运行结果示例：

text 复制代码

get_Name - Method
set_Name - Method
SayHi - Method
Name - Property

2. MethodInfo（方法反射）

获取并调用无参方法

csharp 复制代码

MethodInfo method = type.GetMethod("SayHi");
method.Invoke(personObj, null);

运行结果：

text 复制代码

Hi, my name is chen

调用带参数方法

csharp 复制代码

MethodInfo method2 = type.GetMethod(
    "SayHi",
    new Type[] { typeof(string) }
);

method2.Invoke(personObj, new object[] { "Tom" });

运行结果：

text 复制代码

Hi, Tom

3. ConstructorInfo（构造函数反射）

csharp 复制代码

ConstructorInfo ctor = type.GetConstructor(Type.EmptyTypes);
object obj = ctor.Invoke(null);

等价于：

csharp 复制代码

object obj = Activator.CreateInstance(type);

4. PropertyInfo（属性反射）

csharp 复制代码

PropertyInfo prop = type.GetProperty("Name");

// 设置值
prop.SetValue(obj, "chen");

// 获取值
string name = (string)prop.GetValue(obj);

输出：

text 复制代码

chen

六、完整反射综合示例

csharp 复制代码

using System;
using System.Reflection;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Type type = typeof(Person);

        // 创建实例
        object obj = Activator.CreateInstance(type);

        // 设置属性
        PropertyInfo prop = type.GetProperty("Name");
        prop.SetValue(obj, "chen");

        // 调用无参方法
        MethodInfo m1 = type.GetMethod("SayHi");
        m1.Invoke(obj, null);

        // 调用带参方法
        MethodInfo m2 = type.GetMethod(
            "SayHi",
            new[] { typeof(string) }
        );
        m2.Invoke(obj, new object[] { "Jack" });
    }
}

class Person
{
    public string Name { get; set; }

    public void SayHi()
    {
        Console.WriteLine($"Hi, my name is {Name}");
    }

    public void SayHi(string name)
    {
        Console.WriteLine($"Hi, {name}");
    }
}

运行结果：

text 复制代码

Hi, my name is chen
Hi, Jack

七、反射实现通用对象拷贝（完整 + 验证）

1. 拷贝方法（浅拷贝）

csharp 复制代码

static object MyClone(object source)
{
    if (source == null)
        throw new ArgumentNullException(nameof(source));

    Type type = source.GetType();
    object target = Activator.CreateInstance(type);

    foreach (PropertyInfo prop in type.GetProperties())
    {
        if (prop.CanRead && prop.CanWrite)
        {
            prop.SetValue(target, prop.GetValue(source));
        }
    }

    return target;
}

2. 验证代码

csharp 复制代码

Person p1 = new Person { Name = "chen", Age = 12 };
Person p2 = (Person)MyClone(p1);

p2.Name = "zhangsan";

Console.WriteLine(p1.Name);
Console.WriteLine(p2.Name);

运行结果：

text 复制代码

chen
zhangsan

特点说明

✅ 支持任意对象、不依赖具体类型
❌ 仅实现浅拷贝
❌ 要求目标类型有无参构造函数

八、反射的典型使用场景（工程级）

1. 框架与底层组件

ORM（EF Core、Dapper）
依赖注入（Autofac）
序列化（Newtonsoft.Json、System.Text.Json）

2. 插件化架构

动态加载 DLL
运行时发现并执行模块

3. 通用基础工具

对象拷贝
表单/模型验证
通用 Mapper

九、反射的代价、注意事项与优化方案

1. 性能问题

反射 ≈ 普通调用的 5~20 倍开销
优化方案：
- 缓存 Type / MethodInfo / PropertyInfo 等反射对象
- 结合表达式树（Expression）优化
- 使用 Delegate.CreateDelegate 转为委托调用

2. 封装性破坏

反射可绕过访问修饰符访问私有成员
建议：框架级场景使用，业务层慎用

3. 类型安全

编译期无法校验反射操作的类型正确性
必须做好异常处理（如 NullReferenceException、MissingMethodException 等）

十、总结（工程视角）

反射是 .NET 框架能力的地基，是框架的灵魂
核心入口：Type 类；核心成员描述类：MethodInfo / PropertyInfo / ConstructorInfo
优点：高度灵活、解耦，框架开发必备
缺点：性能损耗、类型不安全、破坏封装性
业务代码应"少而精"使用，框架代码必须掌握

反射不是为了偷懒，而是为了"抽象与解耦"。