你必须知道的.NET之特性和属性(http://developer.51cto.com/art/200709/56446.htm)
来源:互联网 发布:社交网络平台 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 09:43
1、引言
attribute是.NET框架引入的有一技术亮点,因此我们有必要花点时间来了解本文的内容,走进一个发现attribute登堂入室的入口。因为.NET Framework中使用了大量的定制特性来完成代码约定,[Serializable]、[Flags]、[DllImport]、[AttributeUsage]这些的构造,相信我们都见过吧!那么你是否了解其背后的技术。
提起特性,由于高级语言发展的历史原因,不免让人想起另一个耳熟能详的名字:属性。特性和属性,往往给初学者或者从C++转移到C#的人混淆的概念冲击。那么,什么是属性,什么是特性,二者的概念和区别,用法与示例,将在本文做以概括性的总结和比较,希望给你的理解带来收获。另外本文的主题以特性的介绍为主,属性的论述重点突出在二者的比较上,关于属性的更多论述将在另一篇主题中详细讨论,敬请关注。
2、概念引入
2.1、什么是特性?
MADN的定义为:公共语言运行时允许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。
我们简单的总结为:定制特性attribute,本质上是一个类,其为目标元素提供关联附加信息,并在运行期以反射的方式来获取附加信息。具体的特性实现方法,在接下来的讨论中继续深入。
2.2、什么是属性?
属性是面向对象编程的基本概念,提供了对私有字段的访问封装,在C#中以get和set访问器方法实现对可读可写属性的操作,提供了安全和灵活的数据访问封装。关于属性的概念,不是本文的重点,而且相信大部分的技术人员应该对属性有清晰的概念。以下是简单的属性示例:
2.3、区别与比较
通过对概念的澄清和历史的回溯,我们知道特性和属性只是在名称上有过纠葛,在MSDN上关于attribute的中文解释甚至还是属性,但是我同意更通常的称呼:特性。在功能上和应用上,二者其实没有太多模糊的概念交叉,因此也没有必要来比较其应用的异同点。本文则以特性的概念为重点,来讨论其应用的场合和规则。
我理解的定制特性,就是为目标元素,可以是数据集、模块、类、属性、方法、甚至函数参数等加入附加信息,类似于注释,但是可以在运行期以反射的方式获得。定制特性主要应用在序列化、编译器指令、设计模式等方面。
3、通用规则
(1)定制特性可以应用的目标元素可以为:程序集(assembly)、模块(module)、类型(type)、属性(property)、事件(event)、字段(field)、方法(method)、参数(param)、返回值(return),应该全了。 (2)定制特性以[,]形式展现,放在紧挨着的元素上,多个特性可以应用于同一元素,特性间以逗号隔开,以下表达规则有效:[AttributeUsage][ Flags]、[AttributeUsage, Flags]、[Flags, AttibuteUsageAttribute]、[AttributeUsage(), FlagesAttribute()]。 (3)attibute实例,是在编译期进行初始化,而不是运行期。 (4)C#允许以指定的前缀来表示特性所应用的目标元素,建议这样来处理,因为显式处理可以消除可能带来的二义性。例如:
using System;
namespace Anytao.net {[assembly: MyAttribute(1)] //应用于程序集[moduel: MyAttribute(2)] //应用于模块pubic class Attribute_how2do{//} }
(5)定制特性类型,必须直接或者间接的继承自System.Attribute类,而且该类型必须有公有构造函数来创建其实例。 (6)所有自定义的特性名称都应该有个Attribute后缀,这是习惯性约定。 (7)定制特性也可以应用在其他定制特性上,这点也很好理解,因为定制特性本身也是一个类,遵守类的公有规则。例如很多时候我们的自定义定制特性会应用AttributeUsageAttribute特性,来控制如何应用新定义的特性。
[AttributeUsageAttribute(AttributeTarget.All),AllowMultiple = true, Inherited = true]class MyNewAttribute: System.Attribute{//}
(8)定制特性不会影响应用元素的任何功能,只是约定了该元素具有的特质。 (9)所有非抽象特性必须具有public访问限制。 (10)特性常用于编译器指令,突破#define,#undefine,#if,#endif的限制,而且更加灵活。 (11)定制特性常用于在运行期获得代码注释信息,以附加信息来优化调试。 (12)定制特性可以应用在某些设计模式中,如工厂模式。 (13)定制特性还常用于位标记,非托管函数标记、方法废弃标记等其他方面。
4、特性的应用
4.1、常用特性
常用特性,也就是.NET已经提供的固有特性,事实上在.NET框架中已经提供了丰富的固有特性由我们发挥,以下精选出我认为最常用、最典型的固有特性做以简单讨论,当然这只是我的一家之言,亦不足道。我想了解特性,还是从这里做为起点,从.NET提供的经典开始,或许是一种求知的捷径,希望能给大家以启示。
1、AttributeUsage
AttributeUsage特性用于控制如何应用自定义特性到目标元素。关于AttributeTargets、AllowMultiple、Inherited、ValidOn,请参阅示例说明和其他文档。我们已经做了相当的介绍和示例说明,我们还是在实践中自己体会更多吧!
2、Flags
以Flags特性来将枚举数值看作位标记,而非单独的数值,例如:
enum Animal{Dog = 0x0001,Cat = 0x0002,Duck = 0x0004,Chicken = 0x0008}
因此,以下实现就相当轻松,
Animal animals = Animal.Dog | Animal.Cat;Console.WriteLine(animals.ToString());
请猜测结果是什么,答案是:“Dog, Cat”。如果没有Flags特别,这里的结果将是“3”。关于位标记,也将在本系列的后续章回中有所交代,在此只做以探讨止步。
3、DllImport
DllImport特性,可以让我们调用非托管代码,所以我们可以使用DllImport特性引入对Win32 API函数的调用,对于习惯了非托管代码的程序员来说,这一特性无疑是救命的稻草。
using System;using System.Runtime.InteropServices;
namespace Anytao.net{class MainClass {[DllImport("User32.dll")]public static extern int MessageBox(int hParent,
string msg, string caption, int type);
static int Main() {return MessageBox(0, "How to use attribute in .NET",
"Anytao_net", 0);}}}
4、Serializable
Serializable特性表明了应用的元素可以被序列化(serializated),序列化和反序列化是另一个可以深入讨论的话题,在此我们只是提出概念,深入的研究有待以专门的主题来呈现,限于篇幅,此不赘述。
5、Conditional
Conditional特性,用于条件编译,在调试时使用。注意:Conditional不可应用于数据成员和属性。
还有其他的重要特性,包括:Description、DefaultValue、Category、ReadOnly、BrowerAble等,有时间可以深入研究。
4.2、自定义特性
既然attribute,本质上就是一个类,那么我们就可以自定义更特定的attribute来满足个性化要求,只要遵守上述的12条规则,实现一个自定义特性其实是很容易的,典型的实现方法为:
1、定义特性
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class |AttributeTargets.Method,Inherited = true)]public class TestAttribute : System.Attribute{public TestAttribute(string message){throw new Exception("error:" + message);}public void RunTest(){Console.WriteLine("TestAttribute here.");}}
2、应用目标元素
[Test("Error Here.")]public void CannotRun(){//}
3、获取元素附加信息
如果没有什么机制来在运行期来获取Attribute的附加信息,那么attribute就没有什么存在的意义。因此,.NET中以反射机制来实现在运行期获取attribute信息,实现方法如下:
public static void Main(string[] args){Tester t = new Tester();t.CannotRun();
Type tp = typeof(Tester);TestAttribute myAtt = (TestAttribute)Attribute.GetCustomAttribute((MemberInfo)tp,
typeof(TestAttribute));}
5、经典示例
5.1、小菜一碟
啥也不说了,看注释吧!
using System;using System.Reflection; //应用反射技术获得特性信息
namespace Anytao.net{//定制特性也可以应用在其他定制特性上,//应用AttributeUsage,来控制如何应用新定义的特性[AttributeUsageAttribute(AttributeTargets.All, //可应用任何元素AllowMultiple = true, //允许应用多次Inherited = false)] //不继承到派生类//特性也是一个类,//必须继承自System.Attribute类,//命名规范为:"类名"+Attribute。 public class MyselfAttribute : System.Attribute{//定义字段private string _name;private int _age;private string _memo;
//必须定义其构造函数,如果不定义有编译器提供无参默认构造函数public MyselfAttribute(){}public MyselfAttribute(string name, int age){_name = name;_age = age;}
//定义属性//显然特性和属性不是一回事儿public string Name{get { return _name == null ? string.Empty : _name; }}
public int Age{get { return _age; }}
public string Memo{get { return _memo; }set { _memo = value; }}
//定义方法public void ShowName(){Console.WriteLine("Hello, {0}", _name == null ? "world." : _name);}}
//应用自定义特性//可以以Myself或者MyselfAttribute作为特性名//可以给属性Memo赋值[Myself("Emma", 25, Memo = "Emma is my good girl.")]public class Mytest{public void SayHello(){Console.WriteLine("Hello, my.net world.");}}
public class Myrun{public static void Main(string[] args){//如何以反射确定特性信息Type tp = typeof(Mytest);MemberInfo info = tp;MyselfAttribute myAttribute =(MyselfAttribute)Attribute.GetCustomAttribute(info,
typeof(MyselfAttribute));if (myAttribute != null){//嘿嘿,在运行时查看注释内容,是不是很爽Console.WriteLine("Name: {0}", myAttribute.Name);Console.WriteLine("Age: {0}", myAttribute.Age);Console.WriteLine("Memo of {0} is {1}", myAttribute.Name,
myAttribute.Memo);myAttribute.ShowName();}
//多点反射object obj = Activator.CreateInstance(typeof(Mytest));
MethodInfo mi = tp.GetMethod("SayHello");mi.Invoke(obj, null);Console.ReadLine();}}}
啥也别想了,自己做一下试试。
5.2、他山之石
MSDN认为,特性 (Attribute) 描述如何将数据序列化,指定用于强制安全性的特性,并限制实时 (JIT) 编译器的优化,从而使代码易于调试。属性 (Attribute) 还可以记录文件名或代码作者,或在窗体开发阶段控制控件和成员的可见性。
6、结论
Attribute是.NET引入的一大特色技术,但讨论的不是很多,所以拿出自己的体会来分享,希望就这一技术要点进行一番登堂入室的引导。更深层次的应用,例如序列化、程序安全性、设计模式多方面都可以挖掘出闪耀的金子,这就是.NET在技术领域带来的百变魅力吧!希望大家畅所欲言,来完善和补充作者在这方面的不全面和认知上的不深入,那将是作者最大的鼓励和动力。
- 你必须知道的.NET之特性和属性(http://developer.51cto.com/art/200709/56446.htm)
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