C#反射与特性(四)：实例化类型

3.1 实例化泛型
• 3.2 构造封闭泛型类型以及反转

前面三篇文章，介绍了使用程序集、获取 Type 类型、使用 Type 类型获取成员信息。

通过前面的学习，我们大概了解到 Assembly、PropertyInfo、FieldInfo、ConstructorInfo、MethodInfo、ParameterInfo、EventInfo、MemberInfo 的存在和输出信息。

从本篇文章，将开始通过反射实例化类型，进行一系列的反射操作实践。

本篇文章，主要讲述实例化类型、实例化委托。

1，实例化类型

从类型(Type)创建实例对象的方式，有两种

• Activator.CreateInstance() 方法 ，操作 类型 Type
• ConstructorInfo.Invoke()，操作 构造函 ConstructorInfo

实例化一个类型时，首先考虑类型的构造函数。

1.1 Activator.CreateInstance()

首先，在 Microsoft Docs 中，这么定义：

使用与指定参数匹配程度最高的构造函数创建指定类型的实例。

这是什么意思呢？

我们来看一下

Activator.CreateInstance()

object? CreateInstance(Type type);
object? CreateInstance(Type type, params object[] args);

args 就是实例化类型时，给构造函数传递的参数。因为使用的是 object ，最终实例化是使用到的 构造函数 是 区配程度 最高的。

好了，不扯了，我们来实践一下。

1.1.1 简单类型

Type typeA = typeof(int);
object objA = Activator.CreateInstance(typeA);

通过上面的代码，我们可以很方便的实例化一个简单类型。

当然，你可以看到，创建后的类型是 object 。

那么，问题来了

反射后，少不得一顿装箱拆箱了。

目前来说，我们使用不了 int 的方法了，只能使用 object 。怎么办？

先留着后面再解决呗。

当然，可以直接使用 int ，那我还使用反射干嘛？

int i = 666;

这样不就行了？

如果需要在程序生成后，引用 dll 的代码，我们可以这样做

Assembly ass = Assembly.LoadFrom(@"C:\Program Files\dotnet\packs\Microsoft.NETCore.App.Ref\3.0.0\ref\netcoreapp3.0\System.Runtime.dll");
Type typeA = ass.GetType("System.Int32");
object objA = Activator.CreateInstance(typeA);

1.1.2 简单类型的构造函数

对于 int 这些简单类型，没有别的操作，直接实例化就行，这里例举 DateTime 类型，通过不同的参数，调用构造函数去实例化。

Type typeA = typeof(DateTime);
object objA = Activator.CreateInstance(typeA,2020,1,5);

当然，如果无法找到合适的构造函数来实例化类型，则会弹出

System.MissingMethodException

1.1.3 object

让我们创建一个类型

public MyClass(object a, object b)
{

}

public MyClass(string a, string b)
{

}
public MyClass(string a, object b)
{

}

通过反射创建实例

Type typeA = typeof(MyClass);
object objA = Activator.CreateInstance(typeA, 2020,666);

Console.WriteLine(typeA.Name);

以上代码并不会报错。

原因有两个，① 类型转换至 object，会携带原类型的信息；② Activator.CreateInstance() 会寻找最优的构造函数。

所以上面创建实例化时，会调用

public MyClass(int a, int b)

所以上面这点小意思，不会造成任何影响的。

对于简单类型，寻找过程如下

1，寻找相应类型的构造函数

Activator.CreateInstance(typeA, 2020,666)

最优是

public MyClass(int a, int b)

2，找不到的话，就找可以隐式转换的构造函数

例如 int -> long；

public MyClass(long a, long b)

3，如果没有隐式转换，则 object

public MyClass(object a, object b)

如果都没有符合条件的话，只能报错了；

验证一下

public class MyClass
{
public MyClass(string a, string b) { }
public MyClass(int a, int b) { }
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Type typeA = typeof(MyClass);
long a = 666;
long b = 666;

object objA = Activator.CreateInstance(typeA, a, b);

Console.WriteLine(typeA.Name);
Console.ReadKey();
}
}

不出意外的话，上面代码会报错。

1.1.4 故意出错

public class MyClass
{
public MyClass(string a = null) { }
public MyClass(StringBuilder a = null) { }
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Type typeA = typeof(MyClass);

object objA = Activator.CreateInstance(typeA, null);

Console.WriteLine(typeA.Name);
Console.ReadKey();
Console.ReadKey();
}
}

如无意外，上面的代码，执行后会报错。

因为当实例化时，参数为 null，有两个符合要求的构造函数。

其它情况下，根据 1.1.3 中，寻找构造函数的步骤，可以大致判断是否会出错。

1.1.5 Activator.CreateInstance() 性能

我们来通过正常的代码实例化一个类型，实声明并且赋值，共 1 千万次。

Stopwatch time = new Stopwatch();
time.Start();
for (int i = 0; i < 1_000_0000; i++)
{
int a = 666;
}
time.Stop();
Console.WriteLine(time.ElapsedMilliseconds);
time.Reset();
time.Restart();
for (int i = 0; i < 1_000_0000; i++)
{
int a = 666;
}
time.Stop();
Console.WriteLine(time.ElapsedMilliseconds);

时间

24
23

使用反射

Type typeA = typeof(int);
Stopwatch time = new Stopwatch();
time.Start();

for (int i = 0; i < 1_000_0000; i++)
{
object objA = Activator.CreateInstance(typeA);
}
time.Stop();
Console.WriteLine(time.ElapsedMilliseconds);
time.Reset();
time.Restart();
for (int i = 0; i < 1_000_0000; i++)
{
object objA = Activator.CreateInstance(typeA);
}
time.Stop();
Console.WriteLine(time.ElapsedMilliseconds);

时间

589
504

500 / 25 = 20，没错，性能相差了 20倍以上。

1.2 ConstructorInfo.Invoke()

ConstructorInfo.Invoke()

Activator.CreateInstance()

1.1.4 中，故意出错的代码中，可以看到因为 null 时，有多个构造函数符合条件而导致程序报错。

使用

ConstructorInfo.Invoke()

public class MyClass
{
public MyClass(string a = null) { Console.WriteLine(6666); }
public MyClass(StringBuilder a = null) { }
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 通过唯一性获取构造函数
// 通过参数类型和数量，获取到唯一的构造函数
ConstructorInfo conStruct = typeof(MyClass).GetConstructor(new Type[] { typeof(string) });

// 传输参数值并且进行实例化
object objA = conStruct.Invoke(new object[] { null });

Console.ReadKey();
}
}

使用

typeof(MyClass).GetConstructor(new Type[] { typeof(string) });

ConstructorInfo.Invoke()

上面

GetConstructor()

public ConstructorInfo? GetConstructor(Type[] types);

通过什么的方法，可以使用 public 构造函数实例化一个类型，如果想调用非 public 的构造函数呢？

可以使用

BindingFlags

2，实例化委托

使用

Delegate.CreateDelegate()

Delegate.DynamicInvoke()

使用形式

CreateDelegate(Type, Object, MethodInfo)

Type 是此委托类型，Object 、MethodInfo 是实例类型、方法。

有两种情况，一种是实例方法、一种是静态方法。

我们创建一个委托以及类型

delegate int Test(int a, int b);
public class MyClass
{
public  int A(int a, int b)
{
Console.WriteLine("A");
return a + b;
}
public static int B(int a, int b)
{
Console.WriteLine("B");
return a - b;
}
}

Main() 中 实验代码如下

// 绑定实例方法
Delegate d1 = Delegate.CreateDelegate(typeof(Test), new MyClass(), "A");

// 绑定静态方法
Delegate d2 = Delegate.CreateDelegate(typeof(Test), typeof(MyClass), "B");

Console.WriteLine(d1.DynamicInvoke(333,333));
Console.WriteLine(d2.DynamicInvoke(999,333));

Console.ReadKey();

输出

A
666
B
666

3，实例化泛型类型

3.1 实例化泛型

实例化一个泛型类型时，可以按照实例化普通类型过程操作

// 正常
Type type = typeof(List<int>);
object obj = Activator.CreateInstance(type);

// 下面的会报错
Type _type = typeof(List<>);
object _obj = Activator.CreateInstance(_type);

使用

Activator.CreateInstance

已绑定类型参数

List<int>

List<>

另外，通过

ConstructorInfo.Invoke()

public class MyClass<T>
{
public MyClass(T a)
{
Console.WriteLine(a);
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// 正常
ConstructorInfo type = typeof(MyClass<int>).GetConstructor(new Type[] { typeof(int) });
object obj = type.Invoke(new object[] { 666 });

Console.ReadKey();
}
}

3.2 构造封闭泛型类型以及反转

3.2.1 构造封闭构造函数

有时候，传递过来的恰恰是

List<>

使用

Type.MakeGenericType(Type)

我们可以这样多一步，将未绑定类型参数的泛型 Type，转为封闭的 泛型 Type。

Type type = typeof(List<>);

// 构建泛型 Type
Type _type = type.MakeGenericType(typeof(int));
object _obj = Activator.CreateInstance(_type);

3.2.2 去除泛型类型的参数类型绑定

使用

Type.GetGenericTypeDefinition()

Type type = typeof(List<int>);
Console.WriteLine(type.FullName);
// 构建泛型 Type
Type _type = type.GetGenericTypeDefinition();
Console.WriteLine(_type.FullName);

输出

System.Collections.Generic.List`1[[System.Int32, System.Private.CoreLib, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=7cec85d7bea7798e]]
System.Collections.Generic.List`1

List<int>

List<>

3.2.3 实践一下

上面介绍了泛型类型的实例化和两个关于参数类型的使用，下面来实践一下

static void Main(string[] args)
{
Type typeA = typeof(Console);
Type typeB = typeof(List<>);
Type typeC = typeof(List<int>);

去除泛型类型绑定的参数类型(typeA);
去除泛型类型绑定的参数类型(typeB);
去除泛型类型绑定的参数类型(typeC);
Console.ReadKey();
}

/// <summary>
///  将 List<T> 转为 List<>
/// </summary>
/// <param name="type"></param>
/// <returns></returns>
public static (bool, Type) 去除泛型类型绑定的参数类型(Type type)
{
// 检查是否泛型类型
if (type.IsGenericType == false)
{
Console.WriteLine("此类型不是泛型类型");
return (false, type);
}

// 检查是否是未绑定参数类型的泛型类型
if (type.IsGenericTypeDefinition)
{
Console.WriteLine("本来就不需要处理");
return (true, type);
}

Type _type = type.GetGenericTypeDefinition();
Console.WriteLine("处理完毕");
return (true, _type);
}
}

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