摘要:[C#]特性與屬性
本篇將介紹以下內容：
●定製特性的基本概念與用法
●特性與屬性的區別比較
1.引言
attribute(特性MSDN上稱為屬性)是.Net框架引入的有一技術亮點，因此我們有必要花點時間來了解本篇的內容，走進一個發現attribute登堂入室的入口。因為.Net Framework中使用大量的定制特性來完成程式碼約定，[Serializable]、[Flags]、[DllImport]、[AttributeUsage]這些的構造，相信我們都見過吧，那麼你是否了解其背後的技術。
提起特性(MSDN上稱為屬性)，由於高級語言發展的歷史原因，不免讓人想起另一個耳熟能詳的名字：屬性。特性(屬性)和屬性，往往給出學者或者從C++轉移到C#的人混淆的概念衝擊。那麼，什麼是屬性，什麼是特性，兩者的概念和區別，用法語範例，將在本篇做以概括性的總結和比較，希望給你的理解帶來收獲。另外本篇的主題以特性的介紹為主，屬性論述重點突出在兩者的比較上。
2.概念引入
2.1.什麼是特性(MSDN上稱為屬性)？
MSDN的定義為：公共語言執行時允許添加類似關鍵字的描述聲明，叫做attributes，它對程式中的項目(元素)進行標註，如資料型別(類型)、欄位(字段)、方法和屬性等。Attributes和Microsoft .NET Framework文件的中繼資料(元數據)保存在一起，可以用來巷執行時描述你的程式碼，或者在程式執行的時候影響應用程式的行為。
我們簡單的總結為：定制特性attribute，本質上是一個類，其為目標項目(元素)提供關聯附加訊息，並在執行期以反射的方式來獲取附加訊息。具體的特性實現方法，在接下來的討論中繼續深入。
2.2.什麼是屬性(Property)?
屬性是物件導向程式的基本概念，提供了對私有欄位(字段)的訪問封裝，在C#中以get和set 索引子(訪問器)方法來實現對可讀可寫屬性的操作，提供了安全和靈活的資料訪問封裝。關於屬性的概念，不是本篇的重點，而且相信大部分的技術人員應該對屬性有清晰的概念。
以下是簡單的屬性範例：
public class MyProperty
{
//定義欄位(字段)
private string _name;
private int _age;
//定義屬性，實現對_name欄位(字段)的封裝
public string Name
{
//加入對欄位(字段)範圍控制
get { return (_name == null) ? string.Empty : _name; }
set { _name = value; }
}
//定義屬性，實現對_age欄位(字段)的封裝
//加入對欄位(字段)範圍控制
public int Age
{
get { return _age; }
set
{
if ((value > 0) && (value < 150))
{
_age = value;
}
else
{
throw new Exception("Not a real age");
}
}
}
}
public class MyTest
{
public static void Main(string[] args)
{
MyProperty myProperty = new MyProperty();
myProperty.Name = "Anytao";//觸發set存取子(訪問器)
Console.WriteLine(myProperty.Name); //觸發get存取子(訪問器)
myProperty.Age = 66;//觸發set存取子(訪問器)
Console.WriteLine(myProperty.Age.ToString()); //觸發get存取子(訪問器)
Console.ReadKey();
}
}2.3.區別與比較
通過對概念的澄清和歷史的回溯，我們知道特性與屬性只是名稱上有過糾葛，在MSDN上關於attribute的中文解釋甚至還是屬性，但是我同意更通常的稱呼：特性。在功能上和應用上，兩者其實沒有太多模糊的概念交叉，因此也沒有必要比較其應用的異同點。本篇則以特性的概念為重點，來討論其應用的場合和規則。
我理解的定制特性，就是為目標項目(元素)，可以是資料集(數據集)、模組(模塊)、類、屬性、方法、甚至函數參數等加入附加訊息，類似於註釋，但是可以在執行期以反映(反射)的方式獲得。定制特性主要應用在於序列化、編譯器指令、設計模式等方面。
3.通用規則
●定制特性可以應用的目標項目(元素)可為：組件(程序集、assembly)、模組(模塊、Module)、資料型別(類型、
type)、屬性(property)、事件(event)、欄位(字段、field)、方法(method)、參數(param)、返回值(return)。
●定制特性以[,]形式展現，放在緊接著的項目(元素)上，多個特性可以應用於同一個項目(元素)，特性間以逗號隔開，
以下表達規則有效：[AttributeUsage][ Flags]、[AttributeUsage, Flags]、[Flags, AttibuteUsageAttribute]、
[AttributeUsage(), FlagesAttribute()]。
●attribute實例，是在編譯期進行出史話，而不是執行期。
●C#允許以指定的前綴來表示特性所應用的目標項目(元素)，建議這樣來處理，因為顯示處理可以消除可能帶來的兩異性。例如：
using System;
namespace Anytao.net
{
[assembly: MyAttribute(1)]//應用於組件(程序集)
[module: MyAttribute(2)]//應用於模組(模塊)
public class Attribute_how2do
{
//
}
}
●定制特性類型，必須直接或者間接的繼承自System.Attribute類，而且該類型必須有公有建構函式(構造函數)來創見
其實例。
●所有自定義的特性名稱都應該有個Attribute後綴，這是習慣性的約定。
●定制特性也可以應用在其他定制特性上，這點也很好理解，因為定制特性本身也是一個類，遵守類的公有規則。例
如很多時候我們的自定義定制特性會應用AttributeUsageAttribute特性，來控制如何應用新定義的特性。
[AttributeUsageAttribute(AttributeTarget.All),
AllowMultiple = true,
Inherited = true]
class MyNewAttribute: System.Attribute
{
//
}
●定制特性不會影響應用項目(元素)的任何功能，只是約定了該項目(元素)具有的特質。
●所有抽象特性必須具有Public訪問限制。
●特性常用於編譯器指令，突破#define, #undefine, #if, #endif的限制，而且更加靈活。
●定制特性常用於執行期獲得程式碼註釋訊息，以附加訊息來優化調適。
●定制特性可以應用在某些設計模式中，如工廠模式。
●定制特性還常用於標記，非托管函數標記、方法廢棄標記等其他方面。
4.特性的應用
4.1.常用特性
常用特性，也就是.NET已經提供的固有特性，事實上在.NET框架中已經提供了豐富的固有特性由我們發揮，以下經選出我認為最常用、最典型的固有特性做以簡單討論，當然這只是我的一家之言，亦不足道。我想了解特性，還是從這裡作為起點，從.NET提供的經典開始，或許是一種求知的捷徑，希望能給大家啟示。
●AttributeUsage
AttributeUsage特性用於控制如何應用自定義特性到目標項目(元素)。關
於uteTargets、AllowMultiple、Inherited、ValidOn，請參閱範例說明和其他文件。我們已
經做了相當的介紹和範例說明，我們還是在實戰中自己體會更多吧。
●Flags
以Flags特性來將列舉(枚舉)值看作位標記，而非單獨的數值，例如：
enum Animal
{
Dog = 0x0001,
Cat = 0x0002,
Duck = 0x0004,
Chicken = 0x0008
}
因此，以下實現就相當輕鬆
Animal animals = Animal.Dog | Animal.Cat;
Console.WriteLine(animals.ToString());猜猜結果是什麼？答案是："Dog,Cat"。如果沒有Flags特別，這裡的結果將會是"3"。
●DllImport
DllImport特性，可以讓我們調用非托管程式碼，所以我們可以使用DllImport特性引用對Win32 API函數的調用，對
於習慣了非托管程式碼的程式員來說，這一特性無疑是救命的稻草。
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);
}
}
}●Serializable
Serializable特性表明了應用的項目(元素)可以被序列化(Serializable)，序列化和反序列化是另一個可以探入討論的
話題，在此我們只是提出概念，深入的研究有待以專門的主題來呈現。
●Conditional
Conditional特性，用於條件編譯，在偵錯(調適)時使用。注意：Conditional不可應用於資料成員(數據成員)和屬
性。
還有其他的重要特性，包括：Description、DefaultValue、Category、ReadOnly、BrowerAble等，有時間可以滲入研究。
4.2.自定義特性
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class |
AttributeTargets.Method,Inherited = true )]
public class TestAttribute : System.Attribute
{
public TestAttribute( string message)
{
Console.WriteLine(message);
}
public void RunTest()
{
Console.WriteLine( " TestAttribute here. " );
}
}●應用目標項目(元素)
[Test( " Error Here. " )]
public void CannotRun()
{
//
}●獲取項目(元素)附加訊息
如果沒有什麼機制在執行期來獲取Attribute的附加訊息，那麼attribute就沒有什麼存在的意義。因此，.NET中以反映
(反射)機制來實現在執行期獲取attribute訊息，實現方法如下：
public static void Main()
{
Tester t = new Tester();
t.CannotRun();
Type tp = typeof (Tester);
MethodInfo mInfo = tp.GetMethod( " CannotRun " );
TestAttribute myAtt = (TestAttribute)Attribute.GetCustomAttribute(mInfo, typeof (TestAttribute));
myAtt.RunTest();
}5.經典範例
5.1.小菜一碟
請看註釋
using System;
using System.Reflection;//應用反映(反射)技術獲得特性信息
namespace Anytao.net
{
// 定制特性也可以應用在其他定制特性上，
// 應用AttributeUsage，來控制如何應用新定義的特性
[AttributeUsageAttribute(AttributeTargets.All,// 可應用任何元素
AllowMultiple = true,// 允許應用多次
Inherited = false)]// 不繼承到派生類
// 特性也是一個類，
// 必須繼承自System.Attribute類，
// 命名規範為："類名"+Attribute。
public class MyselfAttribute : System.Attribute
{
// 定義欄位(字段)
private string _name;
private int _age;
private string _memo;
// 必須定義其建構函數(構造函數)，如果不定義有編譯器提供無參默認建構函式(構造函數)
public MyselfAttribute()
{
}
public MyselfAttribute(string name, int age)
{
_name = name;
_age = age;
}
// 定義屬性
// 顯然特性和屬性不是一回事兒
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; }
}
// 定義方法
public void ShowName()
{
Console.WriteLine(" Hello, {0} ", _name == null ? " world. " : _name);
}
}
// 應用自定義特性
// 可以以Myself或者MyselfAttribute作為特性名
// 可以給屬性Memo賦值
[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)
{
// 如何以反映(反射)確定特性信息
Type tp = typeof(Mytest);
MemberInfo info = tp;
MyselfAttribute myAttribute =
(MyselfAttribute)Attribute.GetCustomAttribute(info, typeof(MyselfAttribute));
if (myAttribute != null)
{
// 嘿嘿，在運行時查看註釋內容，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();
}
// 多點反射
object obj = Activator.CreateInstance(typeof(Mytest));
MethodInfo mi = tp.GetMethod(" SayHello ");
mi.Invoke(obj, null);
Console.ReadLine();
}
}
}
什麼也別想，自己做一下試試。
5.2他山之石
●MSDN認為，特性(Attribute)描述如何將資料(數據)序列化，指定用於強制安全性的特性，並限制實時(JIT)編譯器的
優化，從而使程式碼易於偵錯(調適)。特性(Attribute)還可以記錄文件名或程式碼作者，或在視窗開發階段控制控制
項(控件)和成員的可見性。
●dudu Boss收藏的系列文章《Attribute在.net編程中的應用》，給你應用方面的啟示會很多，值的研究。
●亞歷山大同志的系列文章《手把手教你寫ORM(六)》中也有很好的詮釋。
●idioe的文件《Remoting基本原理及其擴展機制》也有收穫。
6.結論
Attribute是.NET引入的一大特色技術，但在網路上討論的不是很多，所以拿出自己的體會來分享，希望就這一技術要點進行一番登堂入室的引導。更深層次的應用，例如序列化、程式安全性、設計模式多方面都可以挖掘出閃耀的金子，這就是.NET在技術領域帶來百變魅力吧。希望大家暢所欲言，來完善和補充作者在這方面的不全面和認知上的不深入，那將是作者最大的鼓勵和動力。
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