面试题：C# 中反射机制在框架设计中的高级应用

1. 程序集的加载

在 C# 中，可以使用 Assembly.Load 系列方法来加载外部程序集。例如，若程序集在本地文件系统，可以使用 Assembly.LoadFrom 方法：

string assemblyPath = "path/to/your/assembly.dll";
Assembly assembly = Assembly.LoadFrom(assemblyPath);

如果是从字节数组加载（比如从网络下载后），可以使用 Assembly.Load 方法：

byte[] assemblyBytes = GetAssemblyBytes();// 假设此方法获取字节数组
Assembly assembly = Assembly.Load(assemblyBytes);

2. 类型的查找与实例化

加载程序集后，可通过 Assembly.GetType 方法查找特定类型。找到类型后，使用 Activator.CreateInstance 方法实例化对象：

string typeName = "YourNamespace.YourTypeName";
Type targetType = assembly.GetType(typeName);
if (targetType != null)
{
    object instance = Activator.CreateInstance(targetType);
}

如果类型有参数化构造函数，可以使用 Activator.CreateInstance(Type, Object[]) 方法，传入构造函数参数数组：

object[] constructorArgs = { "arg1", 42 };
object instance = Activator.CreateInstance(targetType, constructorArgs);

3. 方法的调用

实例化对象后，可通过反射调用其方法。先获取 MethodInfo，然后使用 MethodInfo.Invoke 方法：

MethodInfo methodInfo = targetType.GetMethod("YourMethodName");
if (methodInfo != null)
{
    object[] methodArgs = { "methodArg1" };
    object result = methodInfo.Invoke(instance, methodArgs);
}

4. 反射带来的性能问题

性能开销大：反射操作需要在运行时解析类型、方法等元数据，相比直接调用方法，会有显著的性能损失。
JIT 优化受限：JIT（Just - In - Time）编译器无法像对常规代码那样对反射代码进行深度优化，因为反射的类型和方法调用在编译时是未知的。

5. 优化策略

缓存反射结果：缓存 Assembly、Type、MethodInfo 等反射对象，避免重复查找和加载。例如，使用 Dictionary 来存储已经获取的 Type 或 MethodInfo：

private static readonly Dictionary<string, Type> typeCache = new Dictionary<string, Type>();
private Type GetCachedType(string typeName, Assembly assembly)
{
    if (typeCache.TryGetValue(typeName, out Type type))
    {
        return type;
    }
    type = assembly.GetType(typeName);
    if (type != null)
    {
        typeCache.Add(typeName, type);
    }
    return type;
}

使用动态方法：对于频繁调用的反射方法，可以使用 System.Reflection.Emit 动态生成代码，以获得接近直接调用的性能。例如，DynamicMethod 类允许在运行时生成方法并执行。
尽量减少反射操作：在性能敏感的代码段，避免使用反射。如果可能，将反射操作限制在初始化阶段，后续操作使用常规的对象调用。

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