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C#特性(Attribute)

C#/.NET开发
2023-05-25

这篇文章介绍了C#的特性(Attribute)，文中通过示例代码介绍的非常详细。对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下

一、什么是特性

特性（Attribute）是用于在运行时传递程序中各种元素（比如类、方法、结构、枚举、组件等）的行为信息的声明性标签。您可以通过使用特性向程序添加声明性信息。一个声明性标签是通过放置在它所应用的元素前面的方括号（[ ]）来描述的。

特性（Attribute）用于添加元数据，如编译器指令和注释、描述、方法、类等其他信息。.Net 框架提供了两种类型的特性：预定义特性和自定义特性。

特性的语法如下：

[attribute(positional_parameters, name_parameter = value, ...)]
element

特性（Attribute）的名称和值是在方括号内规定的，放置在它所应用的元素之前。positional_parameters 规定必需的信息，name_parameter 规定可选的信息。

二、预定义特性

Obsolete特性

这个预定义特性标记了不应被使用的程序实体。它可以让您通知编译器丢弃某个特定的目标元素。例如，当一个新方法被用在一个类中，但是您仍然想要保持类中的旧方法，您可以通过显示一个应该使用新方法，而不是旧方法的消息，来把它标记为 obsolete（过时的）。

语法如下：

[Obsolete(
   message
)]
[Obsolete(
   message,
   iserror
)]

 其中：

  • 参数 message，是一个字符串，描述项目为什么过时的原因以及该替代使用什么。
  • 参数 iserror，是一个布尔值。如果该值为 true，编译器应把该项目的使用当作一个错误。默认值是 false（编译器生成一个警告）。

请看下面的一个小例子：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    [Obsolete("请不要使用该类了，该类已经过时了，请使用什么代替")]
    public class Student
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }

        public string Accont { get; set; }

        public long QQ { get; set; }

        public string Answer([Custom]string name)
        {
            return $"This is {name}";
        }
    }
}

上面的例子中，在Student类上面使用了Obsolete特性来标注该类已经过时了。编译代码结果：

三、自定义特性

.Net 框架允许创建自定义特性，用于存储声明性的信息，且可在运行时被检索。该信息根据设计标准和应用程序需要，可与任何目标元素相关。

创建并使用自定义特性包含四个步骤：

  • 声明自定义特性
  • 构建自定义特性
  • 在目标程序元素上应用自定义特性
  • 通过反射访问特性

1、声明自定义特性

在上面的例子中，使用F12查看Obsolete的定义：

从上面的截图中可以看出，.NET框架中的预定义特性是继承自Attribute类，所以要自定义一个特性，只需要该类继承自Attribute即可，下面定义一个Custom自定义特性：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    /// <summary>
    /// 自定义Custom特性
    /// </summary>
    public class CustomAttribute :Attribute
    {

    }
}

注意：所有的特性默认以Attribute结尾，但声明的时候可以不以Attribute结尾。

2、构建自定义特性

每个特性必须至少有一个构造函数。必需的定位（ positional）参数应通过构造函数传递。下面的代码演示了CustomAttribute类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    /// <summary>
    /// 自定义Custom特性
    /// </summary>
    public class CustomAttribute :Attribute
    {
        /// <summary>
        /// 无参构造函数
        /// </summary>
         public CustomAttribute()
        {

        }

        /// <summary>
        /// 有参构造函数
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        public CustomAttribute(string description)
        {
            this.Description = description;
        }

        /// <summary>
        /// 属性
        /// </summary>
        public string Description { get; set; }

        /// <summary>
        /// 字段
        /// </summary>
        public string Remark = null;

        public void Show()
        {
            Console.WriteLine("This Is CustomAttribute");
        }
    }
}

3、在目标程序元素上应用自定义特性

通过把特性放置在紧接着它的目标(类、方法、属性、字段等)上面，来应用该特性：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    [Obsolete("请不要使用该类了，该类已经过时了")]
    [Custom("这是Custom自定义特性")]
    public class Student
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }

        public string Accont { get; set; }

        public long QQ { get; set; }

        public string Answer([Custom]string name)
        {
            return $"This is {name}";
        }
    }
}

注意：

1、如果在声明自定义特性的时候使用了Attribute结尾，那么应用自定义特性的时候可以把Attribute省略掉；如果声明的时候没有以Attribute结尾，那么应用自定义特性的时候就不能把Attribute省略掉。

2、默认情况下相同的特性只能应用一次，如果想应用多次特性，那么需要给特性添加AttributeUsage特性，CustomAttribute特性修改如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    /// <summary>
    /// 自定义Custom特性
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.All,AllowMultiple =true,Inherited =true)]
    public class CustomAttribute :Attribute
    {
        /// <summary>
        /// 无参构造函数
        /// </summary>
         public CustomAttribute()
        {

        }

        /// <summary>
        /// 有参构造函数
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        public CustomAttribute(string description)
        {
            this.Description = description;
        }

        /// <summary>
        /// 属性
        /// </summary>
        public string Description { get; set; }

        /// <summary>
        /// 字段
        /// </summary>
        public string Remark = null;

        public void Show()
        {
            Console.WriteLine("This Is CustomAttribute");
        }
    }
}

其中，AttributeTargets是枚举值，F12转到定义可以查看AttributeTargets的所有枚举值：

AttributeTargets的枚举值表示Custom特性可以应用在哪些目标上面。例如：AttributeTargets的枚举值是Class，则表示CustomAttribute只能应用在类上面。这里枚举值是All，表示可以在任何类型上面使用该特性。默认情况下枚举值是All。

AllowMultiple表示该特性是否可以在类型上面多次使用：

这里AllowMultiple的值为true，表示可以在类型上面多次使用该特性。如果为false，则表示只能使用一次。默认情况下是false。

Inherited表示该特性是否可以由子类继承：

默认情况下Inherited为true。

这是在看Student类：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    [Obsolete("请不要使用该类了，该类已经过时了")]
    [Custom("这是Custom自定义特性")]//使用有参构造
    [Custom()]//使用无参构造
    public class Student
    {
        public int Id { get; set; }

        /// <summary>
        /// 在属性上面使用Custom特性
        /// </summary>
        [Custom("这是Name属性")]
        public string Name { get; set; }

        public string Accont { get; set; }

        public long QQ { get; set; }

        /// <summary>
        /// 在方法和参数上面使用Custom特性
        /// </summary>
        /// <param name="name"></param>
        /// <returns></returns>
        [Custom("这是Answer方法")]
        public string Answer([Custom("这是方法参数")]string name)
        {
            return $"This is {name}";
        }
    }
}

注意：如果一个类型上面多次使用了同一种特性，那么特性可以写在一起，中间用逗号隔开，例如上面的定义和下面的是同样的效果：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    [Obsolete("请不要使用该类了，该类已经过时了")]
    [Custom("这是Custom自定义特性"),Custom,Custom(),Custom(Remark ="备注")]

    public class Student
    {
        public int Id { get; set; }

        /// <summary>
        /// 在属性上面使用Custom特性
        /// </summary>
        [Custom("这是Name属性")]
        public string Name { get; set; }

        public string Accont { get; set; }

        public long QQ { get; set; }

        /// <summary>
        /// 在方法、方法参数、方法的返回值上面使用Custom特性
        /// </summary>
        /// <param name="name"></param>
        /// <returns></returns>
        [Custom("这是Answer方法")]//方法上面应用特性
        [return:Custom()] //方法的返回值应用特性
        public string Answer([Custom("这是方法参数")]string name)
        {
            return $"This is {name}";
        }
    }
}

注意：在Web API中FromBaby和FromUri就是给方法的参数应用特性。

4、通过反射访问特性

定义一个Manager类来管理特性：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    /// <summary>
    /// 管理特性
    /// </summary>
    public class Manager
    {
        public static void Show(Student student)
        {
            // 获取类型
            Type type = typeof(Student); //或者使用student.GetType();
            // 找到类型上面的特性    type.IsDefined表示找类型上面的特性
            if (type.IsDefined(typeof(CustomAttribute), true))//检查有没有  性能高
            {
                //GetCustomAttribute 获取特性 type.GetCustomAttribute表示找到类型上面定义的特性，表示调用构造函数创建一个CustomAttribute类型的对象
                CustomAttribute attribute = (CustomAttribute)type.GetCustomAttribute(typeof(CustomAttribute), true);
                // attribute.Description表示特性类里面的属性  attribute.Remark表示特性类里面的字段
                Console.WriteLine($"{attribute.Description}_{attribute.Remark}");
                attribute.Show();
            }


            #region 获取ID属性上面定义的特性
            // 获取Id属性
            PropertyInfo property = type.GetProperty("Id");
            //检查Id属性上面是否定义了CustomAttribute特性
            if (property.IsDefined(typeof(CustomAttribute), true))
            {
                CustomAttribute attribute = (CustomAttribute)property.GetCustomAttribute(typeof(CustomAttribute), true);
                Console.WriteLine($"{attribute.Description}_{attribute.Remark}");
                attribute.Show();
            }
            #endregion

            #region 获取Answer()方法上面定义的特性
            // 获取Answer方法
            MethodInfo method = type.GetMethod("Answer");
            if (method.IsDefined(typeof(CustomAttribute), true))
            {
                CustomAttribute attribute = (CustomAttribute)method.GetCustomAttribute(typeof(CustomAttribute), true);
                Console.WriteLine($"{attribute.Description}_{attribute.Remark}");
                attribute.Show();
            }
            #endregion

            #region 获取参数定义的特性
            ParameterInfo parameter = method.GetParameters()[0];
            if (parameter.IsDefined(typeof(CustomAttribute), true))
            {
                CustomAttribute attribute = (CustomAttribute)parameter.GetCustomAttribute(typeof(CustomAttribute), true);
                Console.WriteLine($"{attribute.Description}_{attribute.Remark}");
                attribute.Show();
            }
            #endregion

            #region 获取返回值定义的特性
            ParameterInfo returnParameter = method.ReturnParameter;
            if (returnParameter.IsDefined(typeof(CustomAttribute), true))
            {
                CustomAttribute attribute = (CustomAttribute)returnParameter.GetCustomAttribute(typeof(CustomAttribute), true);
                Console.WriteLine($"{attribute.Description}_{attribute.Remark}");
                attribute.Show();
            }
            #endregion

            string result = student.Answer("Tom");
            Console.WriteLine(result);
        }
    }
}

Main()方法里面调用：

using MyAttribute.Extension;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student student = new Student();
            student.Id = 123;
            student.Name = "time";
            // 使用Manager类管理Student
            Manager.Show(student);

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

结果：

四、应用特性

场景一：用户状态的枚举值，定义的是英文的字段，需要输出中文含义。枚举定义如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute.Extension
{
    /// <summary>
    /// 枚举类型 用户状态
    /// </summary>
    public enum UserState
    {
        /// <summary>
        /// 正常
        /// </summary>
        Normal = 0,
        /// <summary>
        /// 冻结
        /// </summary>
        Frozen = 1,

        /// <summary>
        /// 删除
        /// </summary>
        Deleted = 2
    }
}

普通做法：根据枚举值进行判断，然后输出中文含义：

UserState userState = UserState.Normal;
switch(userState)
{
        case UserState.Normal:
                 Console.WriteLine("正常");
                 break;
        case UserState.Frozen:
                 Console.WriteLine("冻结");
                 break;
        case UserState.Deleted:
                 Console.WriteLine("删除");
                 break;
}

这种写法违反开不原则，不利于以后的扩展，下面使用特性实现。

先定义Remark特性：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Reflection;

namespace MyAttribute.Extension
{
    /// <summary>
    /// RemarkAttribute 特性
    /// </summary>
    public class RemarkAttribute  :Attribute
    {
        private string _Remark = null;
        /// <summary>
        /// 有参构造
        /// </summary>
        /// <param name="remark"></param>
        public RemarkAttribute(string remark)
        {
            this._Remark = remark;
        }

        public string GetRemark()
        {
            return _Remark;
        }
    }
}

UserState枚举修改如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute.Extension
{
    /// <summary>
    /// 枚举类型 用户状态
    /// </summary>
    public enum UserState
    {
        /// <summary>
        /// 正常
        /// </summary>
        [Remark("正常")]
        Normal = 0,
        /// <summary>
        /// 冻结
        /// </summary>
        [Remark("冻结")]
        Frozen = 1,

        /// <summary>
        /// 删除
        /// </summary>
        [Remark("删除")]
        Deleted = 2
    }
}

对Enum类型进行扩展：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute.Extension
{
    public static class EnumExtension
    {
        /// <summary>
        /// Enum的扩展方法，静态类、静态方法 第一个参数前面添加this关键字
        /// </summary>
        /// <param name="value"></param>
        /// <returns></returns>
        public static string GetRemark(this Enum value)
        {
            // 获取类型
            Type type = value.GetType();
            // 获取字段
            FieldInfo field = type.GetField(value.ToString());
            // 判断字段上面是否定义了RemarkAttribute特性
            if (field.IsDefined(typeof(RemarkAttribute)))
            {
                // 创建实例
                RemarkAttribute attribute = (RemarkAttribute)field.GetCustomAttribute(typeof(RemarkAttribute));
                // 返回RemarkAttribute特性里面的GetRemark()方法
                return attribute.GetRemark();
            }
            else
            {
                return value.ToString();
            }
        }
    }
}

Main()方法里面调用：

using MyAttribute.Extension;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyAttribute
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student student = new Student();
            student.Id = 123;
            student.Name = "time";
            // 使用Manager类管理Student
            //Manager.Show(student);


            UserState userState = UserState.Normal;
            //switch(userState)
            //{
            //    case UserState.Normal:
            //        Console.WriteLine("正常");
            //        break;
            //    case UserState.Frozen:
            //        Console.WriteLine("冻结");
            //        break;
            //    case UserState.Deleted:
            //        Console.WriteLine("删除");
            //        break;
            /

本文标题为：C#特性(Attribute)

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