小朱® 的技術隨手寫

只要是使用 .NET 2.0 或更新版本的平台開發應用程式的開發人員，一定都會知道泛型 (Generic Type) 這個東西吧，泛型讓許多集合類別可以將型別鎖定在一個特定的類別中，代表泛型物件內含的是具有強型別 (strong-typed) 的特性，而不用像以前 .NET 1.x (Generic Type 是 .NET 2.0 才有的) 的 ArrayList 還要做型別的轉換 (boxing and unboxing)，熟知 .NET Framework 內部運作的人都知道，這種 object 和特定型別的轉換是會耗時間的，小量資料可能無影響，但若資料是數十萬以上時，效能可能就會很明顯的降低。

下列說明是取自 MSDN: http://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/ms173196.aspx

所以如果你還不知道或未曾用過泛型集合物件，就趕快去學吧，它很簡單易用，但卻有強大的資料處理功能。

會用還不夠，既然泛型這麼好用，那當然要把它引入我們的物件設計，例如下列程式碼即為一個典型的泛型類別，內含三個泛型方法：

public class ExampleClass2<T>
{
    public void ExampleMethod1<U>() where U : class
    {
        Console.WriteLine("Class: {0} in Generic Class with {1}", typeof(U).FullName, typeof(T).FullName);
    }

    public void ExampleMethod2<T1, T2>(T1 value1, T2 value2)
        where T1 : struct
        where T2 : struct
    {
        int v1 = Convert.ToInt32(value1);
        int v2 = Convert.ToInt32(value2);

        Console.WriteLine("T1 + T2 = {0}", v1 + v2);
    }

    public void ExampleMethod3<U>(string Data) where U : class
    {
        Console.WriteLine("Class: {0} in Generic Class with {1}, Data: {2}", typeof(U).FullName, typeof(T).FullName, Data);
    }

    public U ExampleMethod4<U>(string Data)
    {
        return (U)Activator.CreateInstance(typeof(U));
    }
}

 

呼叫的程式碼也是簡單到不行：

 

ExampleClass<int> exampleClass = new ExampleClass<int>();
exampleClass.ExampleMethod1<int>();
exampleClass.ExampleMethod2<int, int>(1, 2);
exampleClass.ExampleMethod3<int>(“Data is here”);

 

不過，通常具有彈性的程式碼不會這麼簡單，而且會經常使用到 Reflection 這個技術，例如你可能會寫一支共用的程式，而所有的呼叫資料都保存在 XML 檔案中，需要時由 XML 讀取資料 (包含要使用的型別)，再交由 Reflection 去動態生成物件並自動呼叫方法，以取得最終的結果。而 Reflection 大多數都是用在非泛型的物件與方法，若是想要在泛型中使用 Reflection，就要做一點特別的處理：

1. 使用 Reflection 先取得方法的定義。
2. 使用 MethodInfo.MakeGenericMethod() 將方法轉換成具有指定型別參數的 MethodInfo 物件。
3. 使用 MethodInfo.Invoke() 呼叫方法，並傳入必要參數。

例如下列程式碼 (ExampleClass 的宣告請參考前面的 ExampleClass 程式碼)：

ExampleClass exampleClass = new ExampleClass();

MethodInfo exampleMethod1Instance = exampleClass.GetType().GetMethod("ExampleMethod1", BindingFlags.Instance | BindingFlags.InvokeMethod | BindingFlags.Public);
MethodInfo exampleMethod2Instance = exampleClass.GetType().GetMethod("ExampleMethod2", BindingFlags.Instance | BindingFlags.InvokeMethod | BindingFlags.Public);
MethodInfo exampleMethod3Instance = exampleClass.GetType().GetMethod("ExampleMethod3", BindingFlags.Instance | BindingFlags.InvokeMethod | BindingFlags.Public);

if (exampleMethod1Instance.IsGenericMethod)
    Console.WriteLine("ExampleMethod1 is a generic method.");
if (exampleMethod2Instance.IsGenericMethod)
    Console.WriteLine("ExampleMethod2 is a generic method.");
if (exampleMethod3Instance.IsGenericMethod)
    Console.WriteLine("ExampleMethod3 is a generic method.");

MethodInfo exampleMethod1GenericInstance = exampleMethod1Instance.MakeGenericMethod(typeof(TestClass));
MethodInfo exampleMethod2GenericInstance = exampleMethod2Instance.MakeGenericMethod(typeof(int), typeof(int));
MethodInfo exampleMethod3GenericInstance = exampleMethod3Instance.MakeGenericMethod(typeof(TestClass));

exampleMethod1GenericInstance.Invoke(exampleClass, null);
exampleMethod2GenericInstance.Invoke(exampleClass, new object[] { 256, 256 });
exampleMethod3GenericInstance.Invoke(exampleClass, new object[] { "Data is here" });

 

其執行的結果為：

 

使用 MakeGenericMethod() 的原因，是因為泛型在執行時，一定要有一個型別的資訊，若沒有型別的資訊，在執行時會發生問題，因此必須要先用 MakeGenericMethod() 將型別傳入，以建構出具有型別的方法物件資訊，才可以進行 Reflection 的呼叫使用。

而若是要呼叫可以生成特定型別的泛型方法，你可以參考 ExampleMethod4<U>(string Data) 這個函式的作法，雖然它是很簡單的函式，但它可以生成 U 型別的執行個體，適合於使用 XML 或資料庫進行物件定義的設計需求。

不過目前 Reflection 似乎有一個缺陷，就是它無法動態生成泛型類別 (Generic Class)，如果使用下列程式碼生成泛型類別：

Type exampleClass = Type.GetType(“ExampleClass”);
Type exampleClass = Type.GetType(“ExampleClass<>”);

你會得到 null 的結果，若是指定 throwOnError = true 時，則會得到找不到型別的例外。所以如果要使用泛型類別的話，只能在程式碼中先固定宣告，然後使用 Type.MakeGenericType() 來生成泛型類別的定義，最後再用 Activator.CreateInstance() 來產生物件執行個體，例如：

Type exampleClassTypeDef = typeof(ExampleClass2<>);
exampleClassTypeDef = exampleClassTypeDef.MakeGenericType(typeof(ExampleClass));

object exampleClass = Activator.CreateInstance(exampleClassTypeDef);

...

 

Reference:

http://blogs.microsoft.co.il/blogs/gilf/archive/2008/10/10/invoking-generic-methods-with-reflection.aspx
http://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/ms173128(v=VS.90).aspx