当类型参数在编译时未知,而是在运行时动态获取时,调用泛型方法的最佳方法是什么?
考虑以下示例代码 - 在 Example()
方法中,使用存储在 myType
变量中的 Type
调用 GenericMethod<T>()
的最简洁方式是什么?
public class Sample
{
public void Example(string typeName)
{
Type myType = FindType(typeName);
// What goes here to call GenericMethod<T>()?
GenericMethod<myType>(); // This doesn't work
// What changes to call StaticMethod<T>()?
Sample.StaticMethod<myType>(); // This also doesn't work
}
public void GenericMethod<T>()
{
// ...
}
public static void StaticMethod<T>()
{
//...
}
}
BindingFlags.Instance
而不仅仅是 BindingFlags.NonPublic
来获取私有/内部方法。
您需要使用反射来获取方法,然后通过使用 MakeGenericMethod 提供类型参数来“构造”它:
MethodInfo method = typeof(Sample).GetMethod(nameof(Sample.GenericMethod));
MethodInfo generic = method.MakeGenericMethod(myType);
generic.Invoke(this, null);
对于静态方法,将 null
作为第一个参数传递给 Invoke
。这与泛型方法无关——它只是正常的反射。
如前所述,从使用 dynamic
的 C# 4 开始,其中很多内容都更简单——当然,如果您可以使用类型推断。在类型推断不可用的情况下(例如问题中的确切示例),它没有帮助。
只是对原始答案的补充。虽然这会起作用:
MethodInfo method = typeof(Sample).GetMethod("GenericMethod");
MethodInfo generic = method.MakeGenericMethod(myType);
generic.Invoke(this, null);
这也有点危险,因为您丢失了对 GenericMethod
的编译时检查。如果您稍后进行重构并重命名 GenericMethod
,此代码将不会注意到并且会在运行时失败。此外,如果对程序集进行任何后处理(例如混淆或删除未使用的方法/类),此代码也可能会中断。
因此,如果您知道在编译时链接到的方法,并且这不会被调用数百万次,因此开销无关紧要,我会将此代码更改为:
Action<> GenMethod = GenericMethod<int>; //change int by any base type
//accepted by GenericMethod
MethodInfo method = this.GetType().GetMethod(GenMethod.Method.Name);
MethodInfo generic = method.MakeGenericMethod(myType);
generic.Invoke(this, null);
虽然不是很漂亮,但您在此处有一个对 GenericMethod
的编译时引用,如果您重构、删除或对 GenericMethod
执行任何操作,此代码将继续工作,或者至少在编译时中断(例如,如果您删除GenericMethod
)。
其他方法是创建一个新的包装类,并通过 Activator
创建它。不知道有没有更好的办法。
GenMethod.Method.GetGenericMethodDefinition()
而不是 this.GetType().GetMethod(GenMethod.Method.Name)
。它稍微干净一些,可能更安全。
nameof(GenericMethod)
Action
而不是 Action<>
通过使用 dynamic
类型而不是反射 API,可以大大简化使用仅在运行时已知的类型参数调用泛型方法。
要使用此技术,必须从实际对象(不仅仅是 Type
类的实例)中知道类型。否则,您必须创建该类型的对象或使用标准反射 API solution。您可以使用 Activator.CreateInstance 方法创建对象。
如果你想调用一个泛型方法,在“正常”使用中会推断出它的类型,那么它只是将未知类型的对象转换为 dynamic
。这是一个例子:
class Alpha { }
class Beta { }
class Service
{
public void Process<T>(T item)
{
Console.WriteLine("item.GetType(): " + item.GetType()
+ "\ttypeof(T): " + typeof(T));
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var a = new Alpha();
var b = new Beta();
var service = new Service();
service.Process(a); // Same as "service.Process<Alpha>(a)"
service.Process(b); // Same as "service.Process<Beta>(b)"
var objects = new object[] { a, b };
foreach (var o in objects)
{
service.Process(o); // Same as "service.Process<object>(o)"
}
foreach (var o in objects)
{
dynamic dynObj = o;
service.Process(dynObj); // Or write "service.Process((dynamic)o)"
}
}
}
这是这个程序的输出:
item.GetType(): Alpha typeof(T): Alpha
item.GetType(): Beta typeof(T): Beta
item.GetType(): Alpha typeof(T): System.Object
item.GetType(): Beta typeof(T): System.Object
item.GetType(): Alpha typeof(T): Alpha
item.GetType(): Beta typeof(T): Beta
Process
是一个通用实例方法,它写入所传递参数的真实类型(通过使用 GetType()
方法)和通用参数的类型(通过使用 typeof
运算符)。
通过将对象参数转换为 dynamic
类型,我们将提供类型参数推迟到运行时。当使用 dynamic
参数调用 Process
方法时,编译器不会关心此参数的类型。编译器生成代码,在运行时检查传递参数的真实类型(通过使用反射)并选择最佳调用方法。这里只有一个泛型方法,因此使用适当的类型参数调用它。
在此示例中,输出与您编写的相同:
foreach (var o in objects)
{
MethodInfo method = typeof(Service).GetMethod("Process");
MethodInfo generic = method.MakeGenericMethod(o.GetType());
generic.Invoke(service, new object[] { o });
}
动态类型的版本肯定更短更容易编写。您也不应该担心多次调用此函数的性能。由于 DLR 中的 caching 机制,下一次使用相同类型的参数调用应该更快。当然,您可以编写缓存调用的委托的代码,但是通过使用 dynamic
类型,您可以免费获得这种行为。
如果您要调用的泛型方法没有参数化类型的参数(因此无法推断其类型参数),那么您可以将泛型方法的调用包装在辅助方法中,如下例所示:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
object obj = new Alpha();
Helper((dynamic)obj);
}
public static void Helper<T>(T obj)
{
GenericMethod<T>();
}
public static void GenericMethod<T>()
{
Console.WriteLine("GenericMethod<" + typeof(T) + ">");
}
}
提高类型安全性
使用 dynamic
对象替代使用反射 API 的真正好处在于,您只会丢失对这种特定类型的编译时检查,而这种检查直到运行时才知道。编译器照常静态分析其他参数和方法名称。如果您删除或添加更多参数、更改它们的类型或重命名方法名称,那么您将收到编译时错误。如果您在 Type.GetMethod
中将方法名称作为字符串提供,而在 MethodInfo.Invoke
中将参数作为对象数组提供,则不会发生这种情况。
下面是一个简单的示例,说明了如何在编译时(注释代码)和运行时捕获其他错误。它还显示了 DLR 如何尝试解析要调用的方法。
interface IItem { }
class FooItem : IItem { }
class BarItem : IItem { }
class Alpha { }
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var objects = new object[] { new FooItem(), new BarItem(), new Alpha() };
for (int i = 0; i < objects.Length; i++)
{
ProcessItem((dynamic)objects[i], "test" + i, i);
//ProcesItm((dynamic)objects[i], "test" + i, i);
//compiler error: The name 'ProcesItm' does not
//exist in the current context
//ProcessItem((dynamic)objects[i], "test" + i);
//error: No overload for method 'ProcessItem' takes 2 arguments
}
}
static string ProcessItem<T>(T item, string text, int number)
where T : IItem
{
Console.WriteLine("Generic ProcessItem<{0}>, text {1}, number:{2}",
typeof(T), text, number);
return "OK";
}
static void ProcessItem(BarItem item, string text, int number)
{
Console.WriteLine("ProcessItem with Bar, " + text + ", " + number);
}
}
在这里,我们再次通过将参数转换为 dynamic
类型来执行某些方法。只有第一个参数类型的验证被推迟到运行时。如果您正在调用的方法的名称不存在或其他参数无效(参数数量错误或类型错误),您将收到编译器错误。
当您将 dynamic
参数传递给方法时,此调用为 lately bound。方法重载解析发生在运行时并尝试选择最佳重载。因此,如果您使用 BarItem
类型的对象调用 ProcessItem
方法,那么您实际上将调用非泛型方法,因为它更适合这种类型。但是,当您传递 Alpha
类型的参数时会出现运行时错误,因为没有可以处理此对象的方法(通用方法具有约束 where T : IItem
并且 Alpha
类不实现此接口)。但这就是重点。编译器没有此调用有效的信息。作为程序员的你知道这一点,你应该确保这段代码运行没有错误。
返回类型陷阱
当您使用动态类型的参数调用非 void 方法时,其返回类型可能为 be dynamic
too。因此,如果您将前面的示例更改为此代码:
var result = ProcessItem((dynamic)testObjects[i], "test" + i, i);
那么结果对象的类型将是 dynamic
。这是因为编译器并不总是知道将调用哪个方法。如果您知道函数调用的返回类型,那么您应该将其implicitly convert为所需的类型,以便其余代码是静态类型的:
string result = ProcessItem((dynamic)testObjects[i], "test" + i, i);
如果类型不匹配,您将收到运行时错误。
实际上,如果您尝试在前面的示例中获取结果值,那么您将在第二次循环迭代中遇到运行时错误。这是因为您试图保存 void 函数的返回值。
ProcessItem
方法具有泛型约束,并且只接受实现 IItem
接口的对象。当您调用 ProcessItem(new Aplha(), "test" , 1);
或 ProcessItem((object)(new Aplha()), "test" , 1);
时,您会收到编译器错误,但在转换为 dynamic
时,您会将检查推迟到运行时。
从类型信息调用泛型方法涉及三个步骤。
##TLDR:使用类型对象调用已知的泛型方法可以通过以下方式完成:##
((Action)GenericMethod<object>)
.Method
.GetGenericMethodDefinition()
.MakeGenericMethod(typeof(string))
.Invoke(this, null);
其中 GenericMethod<object>
是要调用的方法名称和任何满足通用约束的类型。
(Action) 匹配要调用的方法的签名,即(Func<string,string,int>
或 Action<bool>
)
##Step 1 正在获取泛型方法定义的 MethodInfo##
###Method 1:使用带有适当类型或绑定标志的 GetMethod() 或 GetMethods()。###
MethodInfo method = typeof(Sample).GetMethod("GenericMethod");
###Method 2:创建委托,获取MethodInfo对象,然后调用GetGenericMethodDefinition
从包含方法的类内部:
MethodInfo method = ((Action)GenericMethod<object>)
.Method
.GetGenericMethodDefinition();
MethodInfo method = ((Action)StaticMethod<object>)
.Method
.GetGenericMethodDefinition();
从包含方法的类外部:
MethodInfo method = ((Action)(new Sample())
.GenericMethod<object>)
.Method
.GetGenericMethodDefinition();
MethodInfo method = ((Action)Sample.StaticMethod<object>)
.Method
.GetGenericMethodDefinition();
在C#中,方法的名称,即“ToString”或“GenericMethod”实际上是指一组方法,其中可能包含一个或多个方法。在您提供方法参数的类型之前,不知道您指的是哪种方法。
((Action)GenericMethod<object>)
指代特定方法的委托。 ((Func<string, int>)GenericMethod<object>)
指的是不同的 GenericMethod 重载
###Method 3:创建一个包含方法调用表达式的lambda表达式,获取MethodInfo对象然后GetGenericMethodDefinition
MethodInfo method = ((MethodCallExpression)((Expression<Action<Sample>>)(
(Sample v) => v.GenericMethod<object>()
)).Body).Method.GetGenericMethodDefinition();
这分解为
创建一个 lambda 表达式,其中主体是对所需方法的调用。
Expression<Action<Sample>> expr = (Sample v) => v.GenericMethod<object>();
提取主体并转换为 MethodCallExpression
MethodCallExpression methodCallExpr = (MethodCallExpression)expr.Body;
从方法中获取泛型方法定义
MethodInfo methodA = methodCallExpr.Method.GetGenericMethodDefinition();
##Step 2 正在调用 MakeGenericMethod 以创建具有适当类型的泛型方法。##
MethodInfo generic = method.MakeGenericMethod(myType);
##Step 3 使用适当的参数调用方法。##
generic.Invoke(this, null);
在 C# 4.0 中,不需要反射,因为 DLR 可以使用运行时类型调用它。由于动态使用 DLR 库有点痛苦(而不是 C# 编译器为您生成代码),因此开源框架 Dynamitey(.net 标准 1.5)让您可以轻松地缓存运行时访问编译器的相同调用会为你生成。
var name = InvokeMemberName.Create;
Dynamic.InvokeMemberAction(this, name("GenericMethod", new[]{myType}));
var staticContext = InvokeContext.CreateStatic;
Dynamic.InvokeMemberAction(staticContext(typeof(Sample)), name("StaticMethod", new[]{myType}));
没有人提供“经典反射”解决方案,所以这里是一个完整的代码示例:
using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
namespace DictionaryRuntime
{
public class DynamicDictionaryFactory
{
/// <summary>
/// Factory to create dynamically a generic Dictionary.
/// </summary>
public IDictionary CreateDynamicGenericInstance(Type keyType, Type valueType)
{
//Creating the Dictionary.
Type typeDict = typeof(Dictionary<,>);
//Creating KeyValue Type for Dictionary.
Type[] typeArgs = { keyType, valueType };
//Passing the Type and create Dictionary Type.
Type genericType = typeDict.MakeGenericType(typeArgs);
//Creating Instance for Dictionary<K,T>.
IDictionary d = Activator.CreateInstance(genericType) as IDictionary;
return d;
}
}
}
上面的 DynamicDictionaryFactory
类有一个方法
CreateDynamicGenericInstance(Type keyType, Type valueType)
它创建并返回一个 IDictionary 实例,其键和值的类型正是在调用 keyType
和 valueType
中指定的。
这是一个完整的示例如何调用此方法来实例化和使用 Dictionary<String, int>
:
using System;
using System.Collections.Generic;
namespace DynamicDictionary
{
class Test
{
static void Main(string[] args)
{
var factory = new DictionaryRuntime.DynamicDictionaryFactory();
var dict = factory.CreateDynamicGenericInstance(typeof(String), typeof(int));
var typedDict = dict as Dictionary<String, int>;
if (typedDict != null)
{
Console.WriteLine("Dictionary<String, int>");
typedDict.Add("One", 1);
typedDict.Add("Two", 2);
typedDict.Add("Three", 3);
foreach(var kvp in typedDict)
{
Console.WriteLine("\"" + kvp.Key + "\": " + kvp.Value);
}
}
else
Console.WriteLine("null");
}
}
}
当执行上述控制台应用程序时,我们得到了正确的预期结果:
Dictionary<String, int>
"One": 1
"Two": 2
"Three": 3
这是我基于 Grax's answer 的 2 美分,但有两个泛型方法所需的参数。
假设您的方法在 Helpers 类中定义如下:
public class Helpers
{
public static U ConvertCsvDataToCollection<U, T>(string csvData)
where U : ObservableCollection<T>
{
//transform code here
}
}
在我的例子中,U 类型始终是存储 T 类型对象的可观察集合。
由于我已经预定义了类型,我首先创建了代表可观察集合 (U) 和存储在其中的对象 (T) 的“虚拟”对象,这些对象将在下面调用 Make 时用于获取它们的类型
object myCollection = Activator.CreateInstance(collectionType);
object myoObject = Activator.CreateInstance(objectType);
然后调用 GetMethod 来查找您的通用函数:
MethodInfo method = typeof(Helpers).
GetMethod("ConvertCsvDataToCollection");
到目前为止,上面的调用与上面解释的几乎相同,但是当你需要向它传递多个参数时会有一点不同。
您需要将 Type[] 数组传递给包含上面创建的“虚拟”对象类型的 MakeGenericMethod 函数:
MethodInfo generic = method.MakeGenericMethod(
new Type[] {
myCollection.GetType(),
myObject.GetType()
});
完成后,您需要调用上面提到的 Invoke 方法。
generic.Invoke(null, new object[] { csvData });
你完成了。很有魅力!
更新:
正如@Bevan 强调的那样,在调用 MakeGenericMethod 函数时我不需要创建一个数组,因为它需要参数,我不需要创建一个对象来获取类型,因为我可以直接将类型传递给这个函数。就我而言,由于我在另一个类中预定义了类型,我只是将代码更改为:
object myCollection = null;
MethodInfo method = typeof(Helpers).
GetMethod("ConvertCsvDataToCollection");
MethodInfo generic = method.MakeGenericMethod(
myClassInfo.CollectionType,
myClassInfo.ObjectType
);
myCollection = generic.Invoke(null, new object[] { csvData });
myClassInfo 包含 2 个类型为 Type
的属性,我在运行时根据传递给构造函数的枚举值设置它们,并将为我提供相关类型,然后我将在 MakeGenericMethod 中使用这些类型。
再次感谢您强调此@Bevan。
MakeGenericMethod()
的参数具有 params 关键字,因此您无需创建数组;您也不需要创建实例来获取类型 - methodInfo.MakeGenericMethod(typeof(TCollection), typeof(TObject))
就足够了。
受 Enigmativity's answer 启发 - 假设您有两个(或更多)类,例如
public class Bar { }
public class Square { }
并且您想用 Bar
和 Square
调用方法 Foo<T>
,它被声明为
public class myClass
{
public void Foo<T>(T item)
{
Console.WriteLine(typeof(T).Name);
}
}
然后你可以实现一个扩展方法,如:
public static class Extension
{
public static void InvokeFoo<T>(this T t)
{
var fooMethod = typeof(myClass).GetMethod("Foo");
var tType = typeof(T);
var fooTMethod = fooMethod.MakeGenericMethod(new[] { tType });
fooTMethod.Invoke(new myClass(), new object[] { t });
}
}
有了这个,您可以像这样简单地调用 Foo
:
var objSquare = new Square();
objSquare.InvokeFoo();
var objBar = new Bar();
objBar.InvokeFoo();
适用于每个班级。在这种情况下,它将输出:
方形酒吧
GetMethod()
仅考虑公共实例方法,因此您可能需要BindingFlags.Static
和/或BindingFlags.NonPublic
。BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance
(和可选的BindingFlags.Static
)。dynamic
没有帮助,因为类型推断不可用。 (编译器无法使用任何参数来确定类型参数。)