認識反射

Reflection ，一般稱為「反映」或「反射」，反射系統提供了瀏覽和檢測資料型別的功能。 通常，我們在使用型別資料的時候，順序大都是先取得型別參考，然後建立instance，再叫用其已知的屬性或方法。 Reflection 則可以動態載入組件，再檢測該型別中有哪些的屬性或方法，再進而呼叫使用。

例如，一些外掛(plug-in)的組件，系統開發階段根本不知道會遇到什麼外掛組件，那要如何存取型別？ 通常就是透過 Reflection 動態載入組件，再將組件中的型別繫結給已知的物件，進而叫用其方法(method)或存取其屬性(property)。

反射 (Reflection) 的幾個重要功能：

• 1. 動態載入組件。
• 2. 反射組件中的屬性 ( Reflecting Attributes )。
• 3. 反射組件中的型別 ( Reflecting Types )。
• 4. 執行動態載入組件中的程式碼。
• 5. 在執行階段建立組件程式碼。

Assemblies and Modules

一個組件不僅僅只有程式碼而已，它實際上包含了CLR 在執行時所需要的不同型態的資料，如：

1. 組件的中繼資料 (Assembly metadata)：
   組件的中繼資料又稱組件資訊清單 (Assembly manifest)，由一些用來描述組件的元素組成。
   例如：組件名稱、版本、強式名稱(strong name)、文化特性(culture)等資訊。
   使用 Assembly.GetCustomAttributes 可以取得組件的屬性。
2. 型別的中繼資料 (Type metadata)：
   此部份指的是與資料型別相關的資訊。
   例如：命名空間、型別名稱(類別名稱)、方法、屬性、建構子、事件、委派、介面等等。
   使用 Assembly.GetType 可以取得組件的型別。
3. 程式碼 (MSIL code)：
   此部份包含 MSIL 程式碼，可以在 .NET Framework 的 runtime 執行。
   
4. 資料 (Application resource)：
   指的是程式碼會使用到的物件，如文字、圖像或檔案。

通常這些資料都會編譯成一個檔案，但並沒有規定組件一定要編輯在單一個檔案中。 也可以將部分的型別資料、程式碼、資源編譯在其他檔案當作參考使用。

Assembly 類別

下表是組件類別( Assembly )中用來建立執行個體的一些靜態方法：

名稱	說明
GetAssembly	回傳一個含有特殊型別的組件。
GetCallingAssembly	回傳一個呼叫現在方法的組件。（父層組件）。
GetEntryAssembly	回傳一個啟動目前程序(process)的組件。（最起始的組件）。
GetExecutingAssembly	回傳一個正在執行的組件。（目前組件）。
Load	依據 AssemblyName 載入一個組件。常用於載入 GAC 中的組件。
LoadFile	載入指定路徑上組件檔案的內容。
LoadFrom	依據特定檔案載入一個組件到目前的 AppDomain 。
ReflectionOnlyLoad	依據 AssemblyName 載入一個組件，只用於檢測而不能執行。常用於載入 GAC 中的組件。
ReflectionOnlyLoadFrom	依據特定檔案載入一個組件，只用於檢測而不能執行。

LoadFrom vs LoadFile

這二個方法最主要的不同處在於載入不同檔案的相同組件時，會有不一樣的效果，請看以下說明：

// path1 and path2 point to different copies of the same assembly on disk: 
 
Assembly assembly1 = Assembly.LoadFrom(path1); 
Assembly assembly2 = Assembly.LoadFrom(path2); 
 
// These both point to the assembly from path1, so this is true 
Console.WriteLine(string.Compare(assembly1.CodeBase, assembly2.CodeBase) == 0);     //true
 
assembly1 = Assembly.LoadFile(path1); 
assembly2 = Assembly.LoadFile(path2); 
 
// These point to different assemblies now, so this is false 
Console.WriteLine(string.Compare(assembly1.CodeBase, assembly2.CodeBase) == 0);     //false

認識 CallingAssembly、EntryAssembly、ExecutingAssembly

下圖中，Test組件載入CL1組件，CL1組件載入CL2組件，它們三者的關係：

要操控組件，就要先載入組件，才可以檢測組件的屬性。例如：

• 使用 GetExecutingAssembly 方法就可以取得執行中的組件。
• 使用 Assembly.LoadFile 可以載入磁碟中某個組件。

下面範例中，示範一小部分組件的屬性或方法，詳情請參閱MSDN。

Assembly asm = Assembly.GetExecutingAssembly();

Console.WriteLine("Full Name： {0}", asm.FullName);                  //取得組件名稱
Console.WriteLine("Path： {0}", asm.Location);                       //取得組件路徑
Console.WriteLine("Only Reflection?： {0}", asm.ReflectionOnly);     //判斷組件是否由 ReflectionOnlyLoad 載入
Console.WriteLine("From GAC ? {0}", asm.GlobalAssemblyCache);        //指出組件是否從全域組件快取載入
Console.WriteLine("CLR Version： {0}", asm.ImageRuntimeVersion);     //取得 CLR 版本
Console.WriteLine("Version： {0}.{1}.{2}.{3}", 
    asm.GetName().Version.Major, asm.GetName().Version.Minor,
    asm.GetName().Version.Build, asm.GetName().Version.Revision);    //取得 版本編號 

//Full Name：Practice, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null
//Path ：D:\MCTS\MCTS2011\Practice\PracticeMCTS\bin\Debug\Practice.exe
//Only Reflection?： False
//From GAC ? False
//CLR Version： v4.0.30319
//Version： 1.0.0.9

Assembly asm1 = Assembly.Load("Practice, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null");
Assembly asm2 = Assembly.LoadFile(@"D:\MCTS\MCTS2011\Practice\ClassLibrary1\bin\Debug\ClassLibrary1.dll");
Assembly asm3 = Assembly.LoadFrom("http://.../..");

下圖顯示一個組件包含的屬性

反射不可執行的組件

有時候我們只是想透過反射機制，以取得組件的相關資訊，並沒有真正要叫用組件的方法時，我們可以利用以下方法較有效率的讀取組件資訊。

• ReflectionOnlyLoad
• ReflectionOnlyLoadFrom

使用上面方法建立的組件，只可以取得組件相關資訊，無法建立 Instance

string fullName = "System.Transactions, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089";

//經由 Load 方法建立的組件，可以取得組件相關資訊，可以建立 Instance

Assembly asm1 = Assembly.Load(fullName);
Console.WriteLine("Location： {0}", asm1.Location);
object obj1 = asm1.CreateInstance("System.Transactions.TransactionScope");  

//經由 ReflectionOnlyLoad 方法建立的組件，只可以取得組件相關資訊，無法建立 Instance

Assembly asm2 = Assembly.ReflectionOnlyLoad(fullName);
Console.WriteLine("Location： {0}", asm2.Location);
object obj2 = asm2.CreateInstance("System.Transactions.TransactionScope");  //＜－－ 這一行會 throw an exception

Module 類別

模組（ Module ）是諸如 type.dll 或 application.exe 等類型可移植的執行檔，包含一個或多個類別 (Class) 和介面。 單一模組中可能包含多個命名空間，而且一個命名空間也可以擴展成多個模組。 已部署為單位的一個或多個模組會組成組件。

一個組件中可以包含一個或多個模組，模組中則包含了型別資訊。透過組件的 GetModules 方法可以取得所有屬於這個組件的模組。

// Show ModuleInfo
private void ShowModuleInfo(Assembly asm)
{
    Module[] mods = asm.GetModules();
    foreach (Module mod in mods)
    {
        Console.WriteLine("Module Assembly: {0}", mod.Assembly);
        Console.WriteLine("Module FullyQualifiedName: {0}", mod.FullyQualifiedName);
        Console.WriteLine("Module Name: {0}", mod.Name);
    }
}

private void btnShowModuleInfo_Click(object sender, EventArgs e)
{
    // ex1:
    string dll_file = @"D:\MCTS\MCTS2011\Practice\ClassLibrary1\bin\Debug\ClassLibrary1.dll";
    Assembly asm1 = Assembly.ReflectionOnlyLoadFrom(dll_file);
    ShowModuleInfo(asm1);
    //Module Assembly: ClassLibrary1, Version=1.2.4463.28304, Culture=neutral, PublicKeyToken=14fca5731fbee0da
    //Module FullyQualifiedName: D:\MCTS\MCTS2011\Practice\ClassLibrary1\bin\Debug\ClassLibrary1.dll
    //Module Name: ClassLibrary1.dll

    //ex2:
    string fullName = "System.Transactions, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089";
    Assembly asm2 = Assembly.ReflectionOnlyLoad(fullName);
    ShowModuleInfo(asm2);
    //Module Assembly: System.Transactions, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089
    //Module FullyQualifiedName: C:\Windows\assembly\GAC_32\System.Transactions\2.0.0.0__b77a5c561934e089\System.Transactions.dll
    //Module Name: System.Transactions.dll
}

利用 Reflection 的技術，反向取得物件

某些時候，需動態產生 From，但是卻僅有 FormName 的狀況下，這時候可以利用 Reflection 的技術，反向取得物件

string FormName =  "命名空間" + "." + "表單名稱" ; 
((Form)Assembly.GetExecutingAssembly().CreateInstance(FormName)).Show(); 

可以這麼做是因為，自訂表單都是繼承自同一個父類別 Form

類似的技巧，若是僅有類別名稱，如何生成？

string ClassFullName =  "AssemblyName" + "." + "ClassName" ;
DBObject = (IDBObject)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(ClassFullNamee);

前提是，必需將這些類別都設計成由同一個基底類別而來，就可以用這個方法實作。