反射、依赖注入

news2024/11/24 21:25:40

特性和依赖注入都是基于反射的，同时反射一般和接口配合着使用。

接口隔离原则

接口隔离原则：主张应该把客户端对一个类的需求分解成更小、更具体的接口，而不是提供一个包含所有功能的大接口。 

接口中的需求是：乙方不能少给，且甲方不能多要，但甲方不能多要是软性的。所以容易导致违反接口隔离原则。

常见的违反接口隔离原则的情况

情况一

1、为满足少数客户的需求而创建了一个包含众多方法的庞大接口，导致其他不需要某些方法的实体也被迫接受这个接口。

在服务调用者角度，这样违法了接口隔离原则。而在服务提供者角度，这样违法了单一职责原则。

解决方案：这种情况就用接口隔离，把一个大接口分解成更小的接口。使每个小接口都描述一个单一的功能。也就是把本质不同的接口隔离开。

示例：

以下有两段代码：

        前段代码会体现违反接口隔离原则，导致接口中多余的方法被调用

        后段代码会体现使用接口隔离原则，让接口中本质不同的功能，单独成为一个接口                                                                                        

这段代码是京都某公子爷，开着自己的法拉利Car，撞车后又想开动它的坦克。

using System;
namespace ConsoleApp1
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var driver=new Driver(new Car());
            driver.Drive();
        }
    }
    class Driver {
        private IVehicle _vehicle;
        public Driver(IVehicle vehicle11) { 
             _vehicle = vehicle11;
        }
        public void Drive() { 
            _vehicle.Run();
        }
    }
    interface IVehicle
    {
        void Run();
    }
    class Car : IVehicle
    {
        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("开动了小汽车");
        }
    }
    class Truck : IVehicle
    {
        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("开动了小卡车");
        }
    }
    interface ITank {
        void Run();
        void Fire();
    }
    class LightTank : ITank
    {
        public void Fire()
        {
            Console.WriteLine("轻型坦克开火");
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("轻型坦克启动");
        }
    }
    class MediumTank : ITank
    {
        public void Fire()
        {
            Console.WriteLine("中型坦克开火");
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("中型坦克启动");
        }
    }
    class HeavyTank : ITank
    {
        public void Fire()
        {
            Console.WriteLine("重型坦克开火");
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("重型坦克启动");
        }
    }
}

//公子爷想开坦克的话，就将Driver类中字段设为ITank，传入ITank子类
//传入坦克实例，调用坦克启动方法

Driver类只是想开动车，那么传入胖接口ITank中的Frie方法实际上用不到。违背了接口隔离原则。

解决方法：将胖接口ITank分成两个接口（也就是让它继承两个接口）：

此时对于实现ITank接口的类LightTank，传入Driver类中，由于Driver类只要用Run方法，那么ITank继承的IWeapon接口不会被传入调用。

using System;
namespace ConsoleApp1
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var driver=new Driver(new LightTank());
            driver.Drive();
        }
    }
    class Driver {
        private IVehicle _vehicle;
        public Driver(IVehicle vehicle11) { 
             _vehicle = vehicle11;
        }
        public void Drive() { 
            _vehicle.Run();
        }
    }
    interface IVehicle
    {
        void Run();
    }
    class Car : IVehicle
    {
        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("开动了小汽车");
        }
    }
    class Truck : IVehicle
    {
        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("开动了小卡车");
        }
    }
    interface IWeapon
    {
        void Fire();
    }
    interface ITank: IVehicle,IWeapon{
    }
    class LightTank : ITank
    {
        public void Fire()
        {
            Console.WriteLine("轻型坦克开火");
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("轻型坦克启动");
        }
    }
    class MediumTank : ITank
    {
        public void Fire()
        {
            Console.WriteLine("中型坦克开火");
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("中型坦克启动");
        }
    }
    class HeavyTank : ITank
    {
        public void Fire()
        {
            Console.WriteLine("重型坦克开火");
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("重型坦克启动");
        }
    }
}

情况二

2、传给调用者的接口是由几个小接口合并的，本来是要传入其中的小接口的，而现在传入的是合并小接口的大接口。那么就会将合格的服务者挡在门外，也就是不能调用单独实现该小接口的类。

示例

由前面第二段代码说明：如果Driver类传入的接口是ITank,那么实例Driver时，只能传入那3种坦克。不能传入Car类、Truck类。

但Driver类是需要所有的车都能开的，应该传入小接口IVehicle，而现在传入了合并的大接口ITank,就会将合格的服务者Car、Truck类挡在门外。

接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）是一个面向对象设计的原则，它主张应该把客户端对一个类的需求分解成更小、更具体的接口，而不是提供一个包含所有功能的大接口。这样做可以降低类之间的耦合度，使得每个接口只专注于完成特定任务，使得接口更易于维护和复用。

反射

反射（Reflection：）是编程语言提供的一种机制，允许程序在运行时检查和操作自身的结构（如类、方法、属性等），动态地获取和修改程序的状态。以不变应万变。

反射功能示例：

反射原理及依赖注入

展示未封装的反射用法，了解即可：

核心代码：

static void Main(string[] args)
{
    ITank tank=new HeavyTank();//静态类型

    //-------------以下都不是静态生成--不用new---------
    var t = tank.GetType(); //在内存中获得静态tank在运行时的动态信息,类
    object o=Activator.CreateInstance(t);//用t类型构造出object对象，并不知道o里面是什么
    MethodInfo fireMi = t.GetMethod("Fire");//反射出方法
    MethodInfo runMi = t.GetMethod("Run");
    fireMi.Invoke(o, null);
    runMi.Invoke(o, null);
}

完整代码：

using System;
using System.Reflection;
namespace ConsoleApp1
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ITank tank=new HeavyTank();//静态类型

            //-------------以下都不是静态生成--不用new---------
            var t = tank.GetType(); //在内存中获得静态tank在运行时的动态信息,类
            object o=Activator.CreateInstance(t);//用t类型构造出object对象，并不知道o里面是什么
            MethodInfo fireMi = t.GetMethod("Fire");//反射出方法
            MethodInfo runMi = t.GetMethod("Run");
            fireMi.Invoke(o, null);
            runMi.Invoke(o, null);
        }
    }
    class Driver {
        private IVehicle _vehicle;
        public Driver(IVehicle vehicle11) { 
             _vehicle = vehicle11;
        }
        public void Drive() { 
            _vehicle.Run();
        }
    }
    interface IVehicle
    {
        void Run();
    }
    class Car : IVehicle
    {
        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("开动了小汽车");
        }
    }
    class Truck : IVehicle
    {
        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("开动了小卡车");
        }
    }
    interface IWeapon
    {
        void Fire();
    }
    interface ITank: IVehicle,IWeapon{
    }
    class LightTank : ITank
    {
        public void Fire()
        {
            Console.WriteLine("轻型坦克开火");
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("轻型坦克启动");
        }
    }
    class MediumTank : ITank
    {
        public void Fire()
        {
            Console.WriteLine("中型坦克开火");
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("中型坦克启动");
        }
    }
    class HeavyTank : ITank
    {
        public void Fire()
        {
            Console.WriteLine("重型坦克开火");
        }

        public void Run()
        {
            Console.WriteLine("重型坦克启动");
        }
    }
}

展示依赖注入

依赖反转（DI）是个概念，依赖注入（DI）是以它为基础，结合接口、反射，的一个应用。

依赖注入需要依赖注入框架：

右击项目名，点击管理NuGet程序包，下载应用图中第二个：

依赖注入优点1：

就算有无数行有关HeavyTank代码,需要将HeavyTank改成MediumTank,只需改 sc.AddScope中的HeavyTank。常规写的，是没这么方便的。

        static void Main(string[] args)
        {
           var sc=new ServiceCollection();//依赖注入中最重要的就是这个容器
            
            //往容器中装一对类型，参数是接口，实现接口的类，typeof（）是获取动态描述
            sc.AddScoped(typeof(ITank),typeof(HeavyTank));
            var sp=sc.BuildServiceProvider();
//----------------以上是程序之前注册，下面是任何地方都可以-----------------
            ITank tank=sp.GetService<ITank>();
            //这里就算有无数行有关HeavyTank代码,需要将HeavyTank改成MediumTank,只需改 sc.AddScope中的HeavyTank
            tank.Fire();
            tank.Run();
        }
    }

依赖注入优点2：在动态new一个Driver类型时，会自动在容器里面将需要的IVehicle类型注入

        static void Main(string[] args)
        {
           var sc=new ServiceCollection();//依赖注入中最重要的就是这个容器
            
            //往容器中装一对类型，参数是接口，实现接口的类，typeof（）是获取动态描述
            sc.AddScoped(typeof(ITank),typeof(HeavyTank));

            sc.AddScoped(typeof(IVehicle),typeof(Car));
            sc.AddScoped<Driver>();

            var sp=sc.BuildServiceProvider();
//----------------以上是程序之前注册，下面是任何地方都可以-----------------
            var driver=sp.GetService<Driver>();//它在动态new一个Driver类型时，会自动在容器里面将需要的IVehicle类型注入
            driver.Drive();
        }

用反射实现更松的耦合

常用于插件程序

using System.Reflection;

public static T ExecuteAction<T>(object targetObject, string methodName, params object[] args)
{
    // 获取目标对象的类型信息
    Type targetType = typeof(T);

    // 使用反射获取指定方法
    MethodInfo methodInfo = targetType.GetMethod(methodName, BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);

    if (methodInfo != null)
    {
        // 创建委托并调用方法
        Delegate del = methodInfo.CreateDelegate(typeof(Delegate), targetObject);
        return (T)del.DynamicInvoke(args);
    }
    else
    {
        throw new ArgumentException($"Method {methodName} not found in type {typeof(T).FullName}");
    }
}

// 使用示例
class MyClass
{
    public void MyMethod(string param) => Console.WriteLine($"MyClass: {param}");
}

var myInstance = new MyClass();
ExecuteAction<MyClass>(myInstance, "MyMethod", "Hello from reflection");

在这个例子中，ExecuteAction函数可以根据传入的类型和方法名，在运行时找到并执行相应的方法，这使得调用者无需关心具体的实现细节，提高了代码的灵活性和解耦。

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