C#基础--Attribute(标签） 和 reflect（反射) 应用

1.Attribute的定义与作用:

         公共语言运行时允许你添加类似关键字的描述声明，叫做attributes, 它对程序中的元素进行标注，如类型、字段、方法和属性等。Attributes和Microsoft .NET Framework文件的元数据保存在一起，可以用来向运行时描述你的代码，或者在程序运行的时候影响应用程序的行为.比如在WCF中常用的序列化。比如添加的[DataMenber]就是一种标签。以及xml序列化也是一样的。

   2.Reflect的定义与作用

         反射可以用于观察并修改程序在运行时的执行。一个reflection-oriented程序组件可以监测一个范围内的代码执行情况，可以根据期望的目标与此相关的范围修改本身。这通常是通过在运行时动态分配程序代码实现。在面向对象的编程语言如Java中，反射允许在编译期间不知道接口的名称，字段、方法的情况下在运行时检查类、接口、字段和方法。它还允许的实例化新对象和调用的方法。(摘抄至维基百科). 其实可以简单理解为，通过反射可以很轻易的获取到一个类中的所有方法属性字段状态。

     3.为了更方便的认识反射以及Attribute的应用，下面有个例子.

        业务背景如下: 有个Person对象，目前只有Name和Num属性，然后要用方法校验Person对象的合法性。

        判断规则:  1.Name必填，若Name为空，则提示"Name不能为空";

                       2.Num可以为空，但是若有数据的话必须由数字组成，若为非数字字符串则弹出"格式不正确".

　　　　　　　   3.Address可以为空，若有数据的话长度不能超过12，若超过12则提示"Address 长度不能超过12"

       需要考虑: 对于Person类，以后熟悉的判断规则可能会变化，也可能增加属性，减少属性。

     4.解决方案一：

      对于常规解决方案，可能大家会想到。目前只有Name，Address，Num三个属性，每次我就写三个代码段分别对Name,Address,Num验证。如果增加属性， 比如增加了公共属性EmailAddress，那么就必须添加验证字符串是否是邮箱的代码，若删除了某个属性，就吧判断该属性是否合格的代码删除掉不进行判断。这个也是我最开始想到的方法。不过这样不好的地方是可维护性不好。改动太大了。而且会导致重复代码。不如如果需求改成Address不能为空了。那么在判断address是否合法的时候还要去添加判断不能为空的情况。

    5.解决方案二:

      为了解决方案一的问题，其实我们可以通过Attribute和反射来实现。思路如下：

     5.1 首先我们创建一个PersonCheckAttribute对象，他继承与System.Attribute. 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace ReflectTest.Model
{
    public class PersonCheckAttribute:Attribute
    {

        // 三个bool变量用于确定是有要验证这些信息
        private bool checkEmpty = false; //是否为空
        private bool checkMaxLength = false; //最大长度
        private bool checkRegex = false; //用正则表达式验证参数(是邮箱，是否刷数字)

        private int maxLength = 0;
        private string regexStr = string.Empty;


        public bool CheckEmpty
        {
            get { return this.checkEmpty; }
            set { this.checkEmpty = value; }
        }

        public bool CheckMaxLength
        {
            get { return this.checkMaxLength; }
            set { this.checkMaxLength = value; }
        }

        public bool CheckRegex
        {
            get { return this.checkRegex; }
            set { this.checkRegex = value; }
        }

        public int MaxLength
        {
            get { return this.maxLength; }
            set { this.maxLength = value; }
        }

        public string RegexStr
        {
            get { return this.regexStr; }
            set { this.regexStr = value; }
        }
    }
}

     5.2 然后我们来添加Person类。注意里面的标签。

    Tips:我在里面打了标签，对于5.1的PersonCheckAttribute类中bool变量用来确定是否要进行验证,公共属性用来存取判断参数。
　　

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace ReflectTest.Model
{
    public class Person
    {
        [PersonCheck(CheckEmpty=true)]
        public string Name { get; set; }

        [PersonCheck(CheckRegex = true, RegexStr = "^[0-9]*[1-9][0-9]*$")]
        public string Num { get; set; }

        [PersonCheck(CheckMaxLength = true, MaxLength = 12)]
        public string Address { get; set; }
    }
}

   5.3 属性已经搞定，下面来看看，如何通过反射来获取类的公共属性，以及每个属性的Attribute。
   

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using ReflectTest.Model;
using System.Reflection;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace ReflectTest.Business
{
    public class PersonCheck
    {
        // 获取所有的错误提示
        public static string GetErrorMessage(Person person)
        {
            PropertyInfo[] propertyInfos = person.GetType().GetProperties(); // 获取一个类的所有属性
            string errorMsg = string.Empty;

            //对所有公用属性（Name,Num,Address)遍历
            foreach (PropertyInfo info in propertyInfos)
            {
                errorMsg += GetSignalPropertity(info, person);
            }
            return errorMsg;
        }

        // 获取单个公共属性的Attribute.也就是model类里面的[PersonCheck]信息
        private static string GetSignalPropertity(PropertyInfo propertyInfo,Person person)
        {
            // 因为对于此示例，每个Properties(属性)只有一个Attribute(标签),所以用了first()来获取，
            // 不过有一点，就是必须在属性里面添加[PersonCheck]标签，但是可以不设置表情里面的字段.因为没有的.GetCustomAttributes()返回为null.指向first会报错.
            // PersonCheckAttribute attribute = propertyInfo.GetCustomAttributes().First() as PersonCheckAttribute; 

            string errorMsg = string.Empty;

            //以下的if语句是判断标签里面的设置，设置了什么就执行什么数据校验
            PersonCheckAttribute attribute = propertyInfo.GetCustomAttribute(typeof(PersonCheckAttribute)) as PersonCheckAttribute;
            if (attribute != null)
            {
                if (attribute.CheckEmpty)
                {
                    string obj = propertyInfo.GetValue(person) as string;
                    if (string.IsNullOrEmpty(obj))
                    {
                        errorMsg += Environment.NewLine + string.Format("{0} 不能为空", propertyInfo.Name);
                    }
                }

                if (attribute.CheckMaxLength)
                {
                    string obj = propertyInfo.GetValue(person) as string;
                    if (obj != null && obj.Length > attribute.MaxLength)
                    {
                        errorMsg += Environment.NewLine + string.Format("{0} 不能超过最大程度{1}", propertyInfo.Name, attribute.MaxLength);
                    }
                }

                // 对于判断数字邮箱都可以通过正则表达式
                if (attribute.CheckRegex)
                {
                    string obj = propertyInfo.GetValue(person) as string;
                    Regex regex = new Regex(attribute.RegexStr);
                    if (obj != null && !regex.IsMatch(obj))
                    {
                        errorMsg += Environment.NewLine + string.Format("{0} 格式不对", propertyInfo.Name);
                    }
                }
            }
            return errorMsg;
        }
    }
}

  5.4 下面来看运行结果。

     5.4.1 若Person p = new Person(){Num=“abc”};调用GetErrorMessage(Person person)方法后运行结果如下。Person不能为空.
     

    5.4.2 若Person p = new Person(){Num=“123”，Address=“chengdu,Tianfu SoftwarePark”};调用GetErrorMessage(Person person)方法后运行结果如下。Person不能为空.

　　

  6.分析反射的好处：

     如果需求修改，Address不能为空了，我只需要在Address的标签里面设置CheckEmpty=true,而不需要重新修改逻辑代码。同理，如果要给Person类添加属性EmailAddress，那么只需要在Person类里面添加属性EmailAddress设置标签为【PersonCheck(CheckRegexStr = true,regexStr="*")】,*未判断是否是合法有效的正则表达式即可。

  7.总结：

       其实小弟也是刚接触反射。有很多东西也是一知半解。目前对反射的认识也就这么多，有其他大牛应用更多这方面的，如果有什么好的想法和资料也请大家分享一下，相互学习，相互提升。代码链接：https://github.com/FourLeafClover/AttributeAndReflect