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.NETReflection探秘：动态加载类型的核心利器
08/31
.NET Reflection探秘：动态加载类型的核心利器
关键词：.NET Reflection、动态类型加载、Type类、Assembly、运行时类型发现
描述：本文深度剖析.NET Reflection机制，详解如何通过反射动态加载类型、创建实例及调用方法，并探讨其实际应用场景与性能优化策略。
一、什么是.NET Reflection？
反射（Reflection）是.NET框架提供的"程序集自省"能力，允许在运行时动态获取类型信息、探查成员结构，甚至调用私有方法。就像X光机能够透视物体内部结构，Reflection让代码具备"自我解剖"的能力。
核心价值体现在：
- 实现松耦合的插件式架构
- 支持延迟绑定（Late Binding）
- 赋能序列化/反序列化工具
- 构建动态代理和AOP框架
二、反射核心API全景图
1. 入口点：Type类
所有反射操作始于获取Type对象，三种常用方式：csharp
// 通过类型获取
Type t1 = typeof(string);
// 通过实例获取
string s = "test";
Type t2 = s.GetType();
// 通过类型名称获取
Type t3 = Type.GetType("System.String");
2. 程序集加载三剑客
csharp
// 加载已引用程序集
Assembly asm1 = Assembly.GetExecutingAssembly();
// 通过路径加载
Assembly asm2 = Assembly.LoadFrom("MyLib.dll");
// 动态加载（CLR自动解析依赖）
Assembly asm3 = Assembly.Load("MyLib");
三、动态加载实战手册
场景1：创建未知类型实例
csharp
Type targetType = Type.GetType("MyApp.Data.SqlRepository");
object instance = Activator.CreateInstance(targetType);
场景2：调用私有方法
csharp
MethodInfo privateMethod = type.GetMethod(
"EncryptData",
BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
privateMethod.Invoke(instance, new object[] { "secret" });
场景3：动态属性访问
csharp
PropertyInfo prop = type.GetProperty("ConnectionString");
prop.SetValue(instance, "Server=localhost;Database=Northwind");
四、性能优化关键策略
反射虽强大但代价高昂，基准测试显示：
- 方法调用比直接调用慢100-1000倍
- 属性访问比直接访问慢50-200倍
优化方案：
1. 缓存重用：将GetMethod/GetProperty结果存入静态字段
csharp
private static MethodInfo _cachedMethod;
if(_cachedMethod == null)
{
_cachedMethod = type.GetMethod(/*...*/);
}
使用Delegate：将MethodInfo转换为强类型委托
csharp var func = (Action<string>)Delegate.CreateDelegate( typeof(Action<string>), instance, methodInfo);Emit动态生成代码：通过ILGenerator在内存中构建动态方法
五、现代替代方案
.NET 6+推荐新特性：
- Source Generators：编译时生成类型安全代码
- DynamicObject：实现动态行为代理
- Expressions API：构建表达式树替代反射调用
csharp
// 表达式树示例
var param = Expression.Parameter(typeof(MyClass));
var prop = Expression.Property(param, "Name");
var lambda = Expression.Lambda<Func<MyClass, string>>(prop, param);
var func = lambda.Compile();
六、最佳实践指南
- 严格限制反射范围，避免全程序集扫描
- 优先考虑接口编程而非反射调用
- 重要路径使用AOT编译（如Xamarin/iOS环境）
- 配合DI容器实现可控的动态加载
反射如同C#中的"元编程瑞士军刀"，合理使用能在框架开发中创造奇迹，滥用则会导致性能灾难。理解其机理，掌握优化之道，方能在动态与静态之间找到完美平衡点。
