C#动态编程

元数据是在程序编译过程中创建并嵌入到程序集中，利用反射技术可以读取程序的元数据，可以做以下操作：

• 获取类型的成员，包含变量和函数
• 实例化一个对象
• 执行对象的成员函数
• 获取类型的信息
• 获取程序集的信息
• 获取自定义特征
• 创建和编译新程序集

自定义特征

预定义的许多特征，C#编译器都是支持的，也就是说，编译器可以在编译阶段识别并解读这些特征，然后根据这些特征的预定义规则去定制编译过程。而用户自定义的特征，编译器明显是不能识别的，不过编译器会将其作为元数据加在对应的元素上，嵌入到程序集中。特征转化为元数据后，我们就可以利用反射读取这些元数据，使程序在运行期间做出决策。说的通俗一点，自定义特征可能影响程序的逻辑走向。

//自定义一个特征，名称为FieldNameAttribute,可以作用于属性元素上，有一个必填的属性为name

//AttributeTargets是个枚举值，表示特征能用于什么元素上，这里设置为可以用于属性和字段上
[AttributeUsage(AttributeTargets.Property | AttributeTargets.Field)]
public class FieldNameAttribute:Attribute{
    public string Name {get; private set;};
    public string Scoped {get;set;}
    public FieldNameAttribute(string name){
        this.Name = name;
    }
}

public class Person
{
    /*
    将FeildNameAttribute加载Name属性项，
    因为FieldNameAttribute的构造函数中有name参数，
    所以这里的“名字”，并没有加上name="...",而是直接赋的值
    */
    [FeildName("名字",Scpoed ="可选项")]
    public string Name { get; set; }

    public Person()
    {
    }

    public void foo(){
        Attribute info = Attribute.GetCustomAttribute(typeof(Person),typeof(FeildNameAttribute));
        FeildNameAttribute attr = (FeildNameAttribute)info;
        Console.WriteLine(attr.Name);
        Console.WriteLine(attr.Scoped);
    }
}

特征类本身会用一个预定义特征（System.AttributeUsage）来标记它是一个特征。特征类有了这个AttributeUsage特征后，编译器就会为它做特殊处理。

反射

上面讲的自定义特征，仅仅是为了给反射铺路。提到反射就必须要知道System.Type类。Type是访问元数据的主要方式，使用Type提供的方法可以获得指定类型的信息，比如获取一个类定义的构造函数，方法，属性，字段，事件等信息，甚至还以获得这个类依赖的模块和程序集等。可以使用Type描述的类型有：Class,Value type,Array,Interface,Enumeration,Delegate,generic type(由泛型创建的对象)。获取一个Type对象有以下3种方法：

• typeof()运算符，typeof运算符中加要获取的类型的类型名，如:typeof(string)
• Object.GetType(),这个方法是通过实例对象获取该对象的Type类型，如 var a = 0; a.GetType();
• Type.GetType()，这个是Type类型提供的静态方法，Type type = Type.GetType("Demo.Person");

这里需要注意的是Type是abstract类型的，所以不能被实例化，我们通过上面的方式获得的Type实例，其实是程序在运行时根据具体的类型生成的Type派生类的实例。

Type实例获取的反射数据大致分为两类，第一类是描述类型本身的属性，比如类型的名称Name，类型的命名空间Namespace，完全限定名FullName等。第二类是类型内的元素，包括构造函数，方法，属性，字段等信息。

返回的对象类型	方法	描述
MemberInfo	GetMember()	获取成员，包括属性，字段，方法，事件等
ConstructorInfo	GetConstructor()	构造函数
MethodInfo	GetMethod()	方法
EnventInfo	GetEvnet()	事件
PropertyInfo	GetProperty()	属性
FieldInfo	GetField()	字段

以上介绍的都是使用反射读取类型的元数据，有了这些元数据后就可以实例化对象并调用其方法，以下是一些调用思路。

//获取Foo的公共无参构造函数，并实例化该对象
var foo = typeof(Foo).GetConstructors()
                    .ToList()
                    .Where(c => c.IsPublic && c.GetParameters().Length==0)
                    .First()?.Invoke(null);

//上面的列子可以进一步泛化，创建T类型的无参构造实例

/// <summary>
/// 创建T类型的无参构造实例
/// </summary>
public T CreateInstance<T>(){
    var result = typeof(T).GetConstructors()
                         .ToList()
                         .Where(c => c.IsPublic && c.GetParameters().Length == 0)
                         .First()?.Invoke(null);
    return (T)result;
}

//如果要创建有参的实例也是可以的，只是要稍微麻烦一点，需要获取指定与参数列表中参数类型和个数相同的构造函数，这里代码未写

//获取foo的方法并调用
typeof(Foo).GetMethod("Bar").Invoke(foo, new object[] { /* params */ });

动态类型

动态编程的实质是程序在编译时，不告诉编译器要创建什么类型的实例，等到程序运行时，动态的创建特定类型的实例和调用该实例的方法。

dynamic类型使编译器在编译期间忽略类型检查，dynamic对象与var关键字不同，var是编译器在编译期间反推对象的类型，也就是说，用var关键字定义的对象时，编译后会有明确的数据类型的，而dynamic对象编译后不知道是什么类型，它可以在运行期间任意的改变类型。

var a = 1;
a = "Hello World";//编译错误，a已经是int类型。

dynamic b = 1;
b = "Hello World"; //程序在运行时，动态的将b的类型修改为string类型