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1、Attributes语义学
程序语言经历多次革命，多重继承渐渐消失于近代程序语言中，其空下的位置也正式由接口(Interface)所取代。另一方面，对象持久机制也慢慢成为程序语言的基本建设之一，不过目前出现一个诡异的现象，在java语言中，类要支持Serilization就必须声明成如下形式：
public class ClassA implements java.io.Serializable
有趣的是，Serializable界面中并未声明任何须实现的函数，纯粹只是一个空接口，这一点似乎不太符合接口的正常用法。的确，Serializable被当成是识别证使用，.NET Framework中此类运用被明确分割成另一种机制，它的名称叫Attribute。Attribute的出现是为了由接口或抽象类中分离出标签类型的运行，例如java.io.Serializable是一个接口，但其真正的用途却是为此类贴上一个标签，代表着此类支持Serializable能力。Serializable界面在.NET Framework则被正名为SerializableAttribute，相较两者，.NET Framework在语意上似乎显得明确许多。笔者喜欢将Attribute成之为标签（便利贴，如果你觉得亲切的话），因为它可以贴在类、方法、属性、成员变量之上，告知处理者应该何如处理目标物。此处须特别澄清一点，Attribute本身是被动物，简单地说是其自身不可能知道贴在哪一个目标上，所以中Attribute中是无法存取目标物的。
2、看看Attribute能做什么
用户预定义的Attribute必须继承自System.Attribute类，其构造函数所接受的参数代表着使用该Attribute时所须传入的参数，程序1-1是一个简单的Attribute范例。
using System;
using System.ComponentModel;
namespace AttributeFullDemo
{
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class,Inherited=false,AllowMultiple=false)]
public class ClassShowProcessAttribute:Attribute
{
private bool show = false;
public bool Show
{
get{
return show;
}
}
public ClassShowProcessAttribute(bool show)
{
this.show = show;
}
}
}
有趣的是用户预定义的Attribute本身也贴上了另一个Attribute，不过这在语意上并不冲突，AttributeUsage代表着此Attribute所适用的情况，其第一个参数是该Attribute所使用的范围，其可以是类、方法、属性等等；第二个参数代表着当Attribute被贴在目标物上后，继承至目标物的继承者是否会连此Attribute一并继承；第三个参数代表此Attribute是否允许重复贴在同一目标物上，意思是说是否允许同时贴两个以上同样的Attribute在目标物上。基本上Attribute是绑定于Type上，设计人员得通过Type.GetCustomAttributes函数来判定此Type中拥有哪些Attribute，程序1-2、1-3是使用ClassShowProcessAttribute的范例。
1-2：贴上ClassShowProcessAttribute的类范例
using System;
namespce AttributeFullDemo
{
[ClassShowProcess(true)]
public class AttrClassTest
{
public AttrClassTest(){}
}
}
1-3: 使用贴上ClassShowProcessAttribute类的范例
private void btnTestClass_Click(object sender,System.EventArgs e)
{
object[] o = new object[]{
new AttrClassTest(),
new AttrClassTest(),"TEST"
};
foreach(object item in o)
{
ClassShowProcessAttribute[] attr=
(ClassShowProcessAttribute[])item.GetType().GetCustomAttributes(typeof(ClassShowProcessAttribute),false);
if(attr.Length!=0)
if(attr[0].Show)
textBox1.Text +="\r\n" + item.ToString();
}
}程序1-3中创建了一个object类型的数组，在其中放入了两个AttrClassTest对象及一个string对象，接着遍历此对象数组一一调用Type.GetCustomAttributes函数，GetCustomAttributes函数拥有两个重载函数，其中之一接受inherited参数，此参数对应至AttributeUsage的inherited参数。另一个则接受inherited及一个Type参数，此处使用的是第二个重载函数，并指定其Type为ClassShowProcessAttribute，这可以使返回值仅限于此Attribute。此处有一点须特别注意，Attribute对象的创建时机是设计者调用GetCustomAttributes函数时其拥有的两个重载函数代表两种创建方式，第一种方式会创建该Type的所有Attributes对象，除非有特殊需求，否则设计人员应该尽量使用第二种，减少创建无意义的Attribute对象。
Attribute in Member Field
除了绑定至类外，Attribute也可以绑定至成员变量上，程序2-1,程序2-2展现了此种应用：
2-1 可绑定至成员变量上的Attribute范例
using System;
using System.ComponentModel;
using System.Reflection;
namespace AttributeFullDemo
{
public interface IFiledShow
{
string Show(object o);
}
[AttributeUsage(AttributeTargets.File|AttributeTargets.Property,Inherited=false,AllowMultiple=false)]
public class FiledShowAttribute:Attribute
{
private bool show = false;
private Type showClass =null;
public bool Show
{
get
{
return show;
}
}
public Type ShowClass
{
get{
return showClass;
}
}
public IFileShow CreateShowInstance()
{
object o;
ConstructorInfo cinfo = showClass.GetConstructor(new Type[]{});
o = cinfo.Invoke(null);
return (IFileShow)o;
}
public FiledShowAttribute(bool show,Type showClass)
{
show = show;
showClass = showClass;
if(showClass==null)
{
throw new Exception("must provides showClass!!");
}
}
}
}2-1 贴上FiledShowAttribute的类范例
using System;
using System.ComponentModel;
namespace AttributeFullDemo
{
public IFiledShow.Show(object o)
{
return o.ToString();
}
}
public class AttrFiledTest
{
[FiledShow(true,Typeof(StringFiledShow))]
public int number =0;
public AttrFiledTest()
{
}
}此程序也展现了另一种Attribute类型的应用，它接受一个Type参数，这代表着设计人员于是用此Attribute时可以指定一个自定义的Type来改变其显示的行为，设计人员也可以提供一系列的预先定义的Type供用户运用，这将Attribute带往另一个较为复杂且高扩展性的应用面，程序2-4的范例展示了这一点。
2-4 是用贴上FiledShowAttribute类的范例
private void btnTestFileld_Click(object sender,System.Events e)
{
AttrFiledTest[] o = new AttrFiledTest[]{ new AttrFieldTest(),new AttrFieldTest()};
o[0].number =15;
o[1].number=30;
foreach(AttrFiledTest item in o)
{
FiledShowAttribute[] fattr=(FieldShowAttribute[])field.GetCustomAttributes(typeof(FieldShowAttribute),false);
if(fattr.Length!=0)
{
textBox1.Text +="\r\n" + field.Name + " =" + fattr[0].CreateShowInstance().Show(field.GetValue(item));
}
}
}这种概念是将原本应该有由是用端处理的工作交由另一个类来处理，这可以有效地切割应用程序，给予较高的扩展性及明确的定位。不过此范例并不是一个良好的设计，因为其在寻找Attribute时会为每一个Attribute.Type创建一个实体，因而有滥用内存之嫌。要改善这一点，设计人员可以于Attribute中预定义一个静态函数，并要求传入的Attribute.Type类型必须拥有一个静态函数，程序2-5和2-6是修改后的范例。
2-5 修改后的FieldShowAttribute范例
using System;
using System.ComponentModel;
using System.Reflection;
namespace AttributeFullDemo
{
public interface IFieldShow
{
string Show(object o);
}
[AttributeUsage(AttributeTargets.Field|AttributeTargets.Property,Inherited=false,AllowMultiple=false)]
public class FieldShowAttribute:Attribute
{
private bool show =false;
private Type showClass =null;
public bool Show
{
get{
return show;
}
}
public Type ShowClass
{
get{
return showClass;
}
}
public IFieldShow CreateShowInstance()
{
object o;
ConstructorInfo cinfo = showClass.GetConstructor(new Type[]{});
o = cinfo.Invoke(null);
return (IFieldShow)o;
}
public static string ShowValue(FieldShowAttribute attr,object o,FieldInfo valueObject)
{
MethodInfo mi = attr.ShowClass.GetMothod("Show",BindingFlags.Static|BindingFlags.Public);
return (string)mi.Invoke(null,new object[] {valueObject.GetValue(o)});
}
public FieldShowAttribute(bool show ,Type showClass)
{
show =show;
showClass = showClass;
if(showClass==null) throw new Exception("must provides showClass!!");
}
}
}
2-6 修改后贴上FieldShowAttribute类的范例
using System;
using System.ComponentModel;
namespace AttributeFullDemo
{
public class StringFieldShow:IFieldShow
{
string IFieldShow.Show(object o)
{
return o.ToString();
}
}
public class StringFieldShow2
{
public static string Show(object o)
{
return o.ToString();
}
}
public class AttrFieldTest
{
[FieldShow(true,typeof(StringFieldShow2))]
public int number=0;
public AttrFieldTest(){}
}
}
此范例使用了静态函数及Reflection技术来实现前面所提及的想法，现在使用端的范例就不需要为每一个Attribute创建一个ShowClass对象了，见下面程序2-7
2-7 使用贴上FieldShowAttribute类的范例
private void btnTestField_Click(object sender,System.EventArgs e)
{
AttrFileTest[] o new AttrFieldTest[] {new AttrFieldTest(), new AttrFieldTest()};
o[0].number =15;
o[1].number =16;
foreach(AttrFieldTest item in o)
{
foreach(Field field in item.GetType().GetFields())
{
FieldShowAttribute[] fattr=
(FieldShowAttribute[])field.GetCustomAttributes(typeof(FieldShowAttribte),false);
if(fattr.Length !=0)
textBox1.Test+= "\r\n" + FieldShowAttribute.ShowValue(fattr[0],item,field);
}
}
}