Використання рефлексії

1. Вступ

У C# будь-який клас (або структура) — це набір членів. До них належать:

• Поля (fields): змінні, що зберігають дані.
• Властивості (properties): «розумні» обгортки з get/set.
• Методи (methods): функціональність.
• Конструктори (constructors): способи створити екземпляр.
• Події (events): публікація-підписка по-розумному.

Уявіть, що у вас є магічна лупа, з якою ви можете зазирнути всередину будь-якого типу, дізнатися його вміст і навіть змінити його. Це й є рефлексія.

Простір імен і базові типи рефлексії

Перш ніж почати, не забудьте імпортувати простір імен:

using System.Reflection;

Ключові класи та інтерфейси:

Type

FieldInfo

PropertyInfo

MethodInfo

ConstructorInfo

EventInfo

MemberInfo

2. Отримуємо члени типу через рефлексію

Отримуємо поля та властивості

Приклад: перелічення полів і властивостей

Припустімо, маємо такий клас:

public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age;
    private string Secret = "Таємне слово";
}

Отримуємо поля:

Type personType = typeof(Person);

FieldInfo[] fields = personType.GetFields(
    BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

foreach (var field in fields)
{
    Console.WriteLine($"Поле: {field.Name}, Тип: {field.FieldType.Name}, Доступ: {field.Attributes}");
}

Отримуємо властивості:

PropertyInfo[] properties = personType.GetProperties(
    BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

foreach (var property in properties)
{
    Console.WriteLine($"Властивість: {property.Name}, Тип: {property.PropertyType.Name}");
}

Пояснення

• BindingFlags — це набір «прапорців», які вказують, які члени шукати (public/private, instance/static тощо).
• Поля й властивості різняться: поле — шматочок даних, властивість — це методи get/set, що приховують поле.

Отримуємо методи

MethodInfo[] methods = personType.GetMethods(
    BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

foreach (var method in methods)
{
    Console.WriteLine($"Метод: {method.Name}");
}

Ви здивуєтеся, скільки методів буде виведено. Там будуть і гетери/сетери властивостей, і службові, успадковані від object!

Корисний фільтр: щоб отримати лише власні «явні» методи, можна додати фільтрацію за імʼям або атрибутом.

Що шукати з якими BindingFlags

GetFields(BindingFlags.Public | ...)

GetFields(BindingFlags.NonPublic | ...)

BindingFlags.Instance

BindingFlags.Static

BindingFlags.Public | NonPublic | Instance | Static

3. Динамічне створення екземпляра типу

Чому це круто?
Можна створити об’єкт, не знаючи його точного типу на етапі компіляції.

Простий спосіб — через Activator.CreateInstance

// Отримуємо Type будь-яким способом, наприклад:
Type myType = typeof(Person);
// Створюємо об’єкт:
object obj = Activator.CreateInstance(myType);
// Тепер obj — це екземпляр Person, але як object

Якщо клас не має конструктора без параметрів, можна передати параметри:

public class Animal
{
    public string Name { get; }
    public Animal(string name) { Name = name; }
}

// ...
Type animalType = typeof(Animal);
object dog = Activator.CreateInstance(animalType, "Шарик");

Важливо!

Console.WriteLine(dog.GetType().Name); // Animal

Гнучкіший спосіб — через ConstructorInfo

ConstructorInfo ctor = animalType.GetConstructor(new Type[] { typeof(string) });
object dog = ctor.Invoke(new object[] { "Шарик" });

У реальному житті зазвичай використовують Activator, але іноді потрібні точні параметри або робота з приватними конструкторами — саме тут і стане у пригоді ConstructorInfo.

4. Доступ до полів і властивостей за імʼям

Отримуємо й змінюємо поле

Person p = new Person();
Type t = p.GetType();

FieldInfo field = t.GetField("Age");
field.SetValue(p, 42);
Console.WriteLine(field.GetValue(p)); // 42

Робота з приватними полями:

FieldInfo secret = t.GetField("Secret", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
if (secret != null)
{
    secret.SetValue(p, "Ой, таємницю розкрито");
    Console.WriteLine(secret.GetValue(p));
}
else
{
    Console.WriteLine("Поле Secret не знайдено");
}

Увага! Не зловживайте доступом до приватних полів — це злам інкапсуляції та потенційні помилки.

Отримуємо й змінюємо властивості

PropertyInfo pi = t.GetProperty("Name");
pi.SetValue(p, "Василь");
Console.WriteLine(pi.GetValue(p)); // Василь

Властивості — це не поля, а методи get/set за кадром.

Чому інколи не працює?

Якщо ваше поле або властивість приватні, обов’язково додавайте прапорці BindingFlags з потрібними значеннями (наприклад, NonPublic). Якщо у властивості немає сетера, ви не зможете нічого туди записати через рефлексію — правило зберігається.

5. Виклик методів за імʼям

Виклик простого методу без параметрів

public class Greeter
{
    public void SayHello()
    {
        Console.WriteLine("Привіт!");
    }
}

Greeter g = new Greeter();
Type t = g.GetType();
MethodInfo mi = t.GetMethod("SayHello");
mi.Invoke(g, null); // Привіт!

Виклик методу з параметрами

public class MathOp
{
    public int Add(int x, int y) => x + y;
}

MathOp calc = new MathOp();
Type t = calc.GetType();
MethodInfo mi = t.GetMethod("Add");
object result = mi.Invoke(calc, new object[] { 7, 5 });
Console.WriteLine(result); // 12

Якщо метод статичний, у перший аргумент Invoke передайте null.

Робота з перевантаженими методами

MethodInfo mi = t.GetMethod(
    "Add", 
    new Type[] { typeof(int), typeof(int) }
);

Або перебирайте й фільтруйте вручну:

foreach(var method in t.GetMethods()) {
    if (method.Name == "Add" && method.GetParameters().Length == 2) 
    {
        // ... наш метод!
    }
}

6. Корисні нюанси

Основні члени, методи й властивості для аналізу типу

GetField, GetFields

FieldInfo

.GetValue(obj), .SetValue(obj, x)

GetProperty, GetProperties

PropertyInfo

.GetValue(obj), .SetValue(obj, x)

GetMethod, GetMethods

MethodInfo

.Invoke(obj, параметри)

GetConstructor, GetConstructors

ConstructorInfo

.Invoke(параметри)

Навіщо все це в реальному житті?

• В ORM‑фреймворках (наприклад, Entity Framework будує SQL-запити за вашими моделями).
• У системах серіалізації та парсерах (наприклад, JSON-серіалізатори).
• У універсальних бібліотеках для логування, тестування і побудови UI.
• На співбесідах — охоче питають: «як би ви написали універсальний копіювальник об’єкта?».
• Для написання плагінів, коли ваша програма завантажує й викликає код, написаний іншими.

Навіть якщо вам зараз здається, що це якась магія з фільмів про хакерів, повірте — стане у пригоді!

7. Типові помилки й особливості

Дуже часто розробники плутаються з BindingFlags — не бачать приватні поля або, навпаки, отримують забагато методів. Завжди перевіряйте поєднання прапорців: для приватних полів використовуйте NonPublic, для статичних — Static тощо.

Під час виклику методів через Invoke передавайте аргументи в тому самому порядку й типі, що й в оголошенні. Неправильний порядок або тип призведе до TargetParameterCountException або ArgumentException. Повернене значення має тип object — не забудьте виконати перетворення типу (або скористатися pattern matching).

Не забувайте про продуктивність: рефлексія повільніша за прямі виклики. У гарячих місцях кешуйте знайдені Type/MethodInfo/PropertyInfo або заздалегідь генеруйте делегати.

Ви часто побачите службові методи на кшталт get_PropertyName і set_PropertyName. Це методи доступу до властивостей — їх вручну створювати не треба.

Якщо змінюєте приватні поля чи властивості — ви ламаєте інкапсуляцію. Неправильне використання може призвести до важковловимих помилок. Як казав дядько Бен: «З великою силою приходить велика відповідальність» — використовуйте обережно, особливо в бібліотечних проєктах.