C# 反射与特性：原理 + 用法 + 性能优化，一文吃透

admin

2026年2月10日 23:12 本文热度 67

你是否在项目中遇到过这些场景：需要动态创建对象、调用未知方法，或者想给代码添加自定义元数据却无从下手？C#的反射（Reflection）与特性（Attribute）正是解决这类问题的 “利器”—— 前者让程序能 “自审” 和操控自身代码，后者让你能给代码打上自定义 “标签”。

本文将从底层原理、实战用法到性能优化，全方位拆解反射与特性，帮你真正吃透这两个核心知识点，告别 “只会用但不懂原理” 的尴尬。

一、核心原理：反射与特性到底是什么？

1. 反射（Reflection）：程序的 “自我认知” 能力

反射是.NET 提供的一组 API，允许程序在运行时获取自身的类型信息（如类、方法、属性、字段），并能动态创建实例、调用方法、读写属性 / 字段 —— 简单说，就是让代码 “看清自己长什么样”，还能 “动手操作自己”。

反射的底层逻辑C#

代码编译后会生成 IL（中间语言）和元数据（Metadata），元数据中包含了所有类型的定义、成员信息、访问修饰符等关键数据。

反射的本质就是：

CLR 加载程序集时解析元数据；
反射 API（System.Reflection命名空间）读取这些元数据；
运行时根据元数据动态操作类型，而非编译时确定。

2. 特性（Attribute）：代码的 “自定义标签”

特性是一种特殊的类，用于给程序集、类、方法、属性等代码元素添加元数据（描述数据的数据）。特性本身不直接影响代码逻辑，但能被反射读取，从而实现 “基于标签的逻辑控制”。

特性的核心规则

所有特性都继承自System.Attribute基类；
特性通过[特性名]的语法标注在代码元素上；
特性的元数据会被写入程序集，可通过反射读取。

二、实战用法：从基础到进阶

前置说明

所有示例需引入核心命名空间：

1. 特性：自定义标签的定义与使用

步骤 1：定义自定义特性

先创建一个标记 “接口文档信息” 的特性，包含接口名称、版本、作者：

步骤 2：给代码打 “标签”

2. 反射：读取特性 + 动态操作类型

场景 1：读取特性元数据

输出结果

场景 2：反射核心操作（创建实例 + 调用方法）

先定义一个实现类：

再通过反射动态操作：

输出结果

三、性能优化：反射慢？这样解决！

反射的核心问题是运行时解析元数据 + 动态调用，比直接调用慢 10~100 倍，但通过以下优化手段，可将性能损耗降到最低。

1. 缓存反射结果（最有效）

反射的 “慢” 主要集中在GetType()、GetMethod()、GetProperty()等获取元数据的步骤，而非调用本身。将这些结果缓存到字典 / 静态变量中，避免重复解析：

2. 使用 Delegate.CreateDelegate（比 Invoke 快 5~10 倍）

将反射获取的 MethodInfo 转换为强类型委托，避免每次 Invoke 的装箱 / 拆箱开销：

3. 使用表达式树（Expression）

适合需要动态构建调用逻辑的场景，性能与委托接近：

4. 进阶方案：使用 Emit 或第三方库

ILGenerator（Emit）

：直接生成 IL 代码，性能最优，但学习成本高；

第三方库

：如FastMember、ImpromptuInterface，封装了高性能反射逻辑，开箱即用。

5. 避坑：这些场景别用反射

高频调用的核心逻辑（如循环内）；

对性能要求极高的场景（如游戏帧更新）；

可通过接口 / 泛型替代的静态场景。

四、典型应用场景

1.框架开发：如Core 的[HttpGet]、[Authorize]特性，EF Core 的[Key]、[Required]特性；

2.序列化 / 反序列化：如 Newtonsoft.Json 通过反射读取属性，实现对象与 JSON 互转；

3.依赖注入：DI 容器通过反射创建对象实例，解析依赖关系；

4.自定义配置：给类 / 方法打标签，通过反射读取配置，实现灵活的逻辑控制；

5.单元测试：反射调用私有方法，完成测试覆盖。

总结

1.核心本质

：反射是运行时读取 / 操作元数据的能力，特性是给代码添加自定义元数据的载体，二者结合可实现高度灵活的代码逻辑；

2.核心用法

：自定义特性需继承Attribute并限定作用范围，反射可读取特性、动态创建实例 / 调用方法；

3.性能优化

：优先缓存反射结果，其次使用委托 / 表达式树替代Invoke，高频场景避免直接使用反射。

反射与特性是 C#中 “灵活性” 的核心体现，掌握它们不仅能读懂框架源码，更能在项目中写出更优雅、更灵活的代码 —— 从原理到优化，吃透这篇就够了！

阅读原文：原文链接

该文章在 2026/2/11 9:31:55 编辑过

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