C# 特性（Attribute）详细介绍

爱被打了一巴掌 2022-03-15 08:54 191阅读 0赞

**1****、什么是****Atrribute** 首先，我们肯定Attribute是一个类，下面是msdn文档对它的描述：

公共语言运行时允许你添加类似关键字的描述声明，叫做attributes,它对程序中的元素进行标注，如类型、字段、方法和属性等。Attributes和Microsoft .NET Framework文件的元数据保存在一起，可以用来向运行时描述你的代码，或者在程序运行的时候影响应用程序的行为。

在.NET中,Attribute被用来处理多种问题，比如序列化、程序的安全特征、防止即时编译器对程序代码进行优化从而代码容易调试等等。下面，我们先来看几个在.NET中标准的属性的使用，稍后我们再回过头来讨论Attribute这个类本身。（文中的代码使用C\#编写，但同样适用所有基于.NET的所有语言）

**2****、****Attribute****作为编译器的指令**

在C\#中存在着一定数量的编译器指令，如：\#define DEBUG, \#undefine DEBUG, \#if等。这些指令专属于C\#,而且在数量上是固定的。而Attribute用作编译器指令则不受数量限制。比如下面的三个Attribute:

Conditional：起条件编译的作用，只有满足条件，才允许编译器对它的代码进行编译。一般在程序调试的时候使用。

DllImport：用来标记非.NET的函数，表明该方法在一个外部的DLL中定义。

Obsolete：这个属性用来标记当前的方法已经被废弃，不再使用了。

下面的代码演示了上述三个属性的使用：

1\#define DEBUG //这里定义条件

3using System;

4using System.Runtime.InteropServices;

5using System.Diagnostics;

7namespace AttributeDemo

8\{

9 class MainProgramClass

10 \{

12 \[DllImport("User32.dll")\]

13 public static extern int MessageBox(int hParent, string Message, string Caption, int Type);

15 static void Main(string\[\] args)

16 \{

17 DisplayRunningMessage();

18 DisplayDebugMessage();

20 MessageBox(0,"Hello","Message",0);

22 Console.ReadLine();

23 \}

25 \[Conditional("DEBUG")\]

26 private static void DisplayRunningMessage()

27 \{

28 Console.WriteLine("开始运行Main子程序。当前时间是"\+DateTime.Now);

29 \}

31 \[Conditional("DEBUG")\]

32 //\[Obsolete("Don't use Old method, use New method", true)\]

33 \[Obsolete\]

34 private static void DisplayDebugMessage()

35 \{

36 Console.WriteLine("开始Main子程序");

37 \}

38 \}

39\}

如果在一个程序元素前面声明一个Attribute,那么就表示这个Attribute被施加到该元素上，前面的代码，\[DllImport\]施加到MessageBox函数上, \[Conditional\]施加到DisplayRuntimeMessage方法和DisplayDebugMessage方法，\[Obsolete\]施加到DisplayDebugMessage方法上。

根据上面涉及到的三个Attribute的说明，我们可以猜到程序运行的时候产生的输出：DllImport Attribute表明了MessageBox是User32.DLL中的函数，这样我们就可以像内部方法一样调用这个函数。

重要的一点就是Attribute就是一个类，所以DllImport也是一个类，Attribute类是在编译的时候被实例化的，而不是像通常的类那样在运行时候才实例化。Attribute实例化的时候根据该Attribute类的设计可以带参数，也可以不带参数，比如DllImport就带有"User32.dll"的参数。Conditional对满足参数的定义条件的代码进行编译，如果没有定义DEBUG,那么该方法将不被编译，读者可以把\#define DEBUG一行注释掉看看输出的结果（release版本，在Debug版本中Conditional的debug总是成立的）。Obsolete表明了DispalyDebugMessage方法已经过时了，它有一个更好的方法来代替它，当我们的程序调用一个声明了Obsolete的方法时，那么编译器会给出信息，Obsolete还有其他两个重载的版本。大家可以参考msdn中关于的ObsoleteAttribute类的描述。

**3****、****Attribute****类**

除了.NET提供的那些Attribute派生类之外，我们可以自定义我们自己的Attribute，所有自定义的Attribute必须从Attribute类派生。现在我们来看一下Attribute类的细节：

protected Attribute(): 保护的构造器，只能被Attribute的派生类调用。

**三个静态方法：**

static Attribute GetCustomAttribute():这个方法有8种重载的版本，它被用来取出施加在类成员上指定类型的Attribute。

static Attribute\[\] GetCustomAttributes(): 这个方法有16种重载版本，用来取出施加在类成员上指定类型的Attribute数组。

static bool IsDefined():由八种重载版本，看是否指定类型的定制attribute被施加到类的成员上面。

**实例方法：**

bool IsDefaultAttribute(): 如果Attribute的值是默认的值，那么返回true。

bool Match():表明这个Attribute实例是否等于一个指定的对象。

**公共属性：**TypeId: 得到一个唯一的标识，这个标识被用来区分同一个Attribute的不同实例。

我们简单地介绍了Attribute类的方法和属性，还有一些是从object继承来的。这里就不列出来了。

下面介绍如何自定义一个Attribute:自定义一个Attribute并不需要特别的知识，其实就和编写一个类差不多。自定义的Attribute必须直接或者间接地从Attribute这个类派生，如：

public MyCustomAttribute : Attribute \{ ... \}

这里需要指出的是Attribute的命名规范，也就是你的Attribute的类名+"Attribute",当你的Attribute施加到一个程序的元素上的时候，编译器先查找你的Attribute的定义，如果没有找到，那么它就会查找“Attribute名称"+Attribute的定义。如果都没有找到，那么编译器就报错。

**4****、定义或控制特性的使用**

对于一个自定义的Attribute，你可以通过AttributeUsage的Attribute来限定你的Attribute所施加的元素的类型。代码形式如下：

**\[AttriubteUsage(****参数设置****)\] public** **自定义****Attribute : Attribute \{ ... \}**

非常有意思的是，AttributeUsage本身也是一个Attribute，这是专门施加在Attribute类的Attribute. AttributeUsage自然也是从Attribute派生，它有一个带参数的构造器，这个参数是AttributeTargets的枚举类型。下面是AttributeTargets的定义：

1public enum AttributeTargets

2\{

3 All=16383,

4 Assembly=1,

5 Module=2,

6 Class=4,

7 Struct=8,

8 Enum=16,

9 Constructor=32,

10 Method=64,

11 Property=128,

12 Field=256,

13 Event=512,

14 Interface=1024,

15 Parameter=2048,

16 Delegate=4096,

17 ReturnValue=8192

18\}

作为参数的AttributeTarges的值允许通过“或”操作来进行多个值得组合，如果你没有指定参数，那么默认参数就是All 。AttributeUsage除了继承Attribute的方法和属性之外，还定义了以下三个属性：

AllowMultiple: 读取或者设置这个属性，表示是否可以对一个程序元素施加多个Attribute。

Inherited:读取或者设置这个属性，表示是否施加的Attribute可以被派生类继承或者重载。

ValidOn: 读取或者设置这个属性，指明Attribute可以被施加的元素的类型。

下面让我们来做一些实际的东西。我们将会在Help特性前放置AttributeUsage特性以期待在它的帮助下控制Help特性的使用。

using System;

\[AttributeUsage(AttributeTargets.Class), AllowMultiple = false,

Inherited = false \]

public class HelpAttribute : Attribute

public HelpAttribute(String Description\_in)

this.description = Description\_in;

protected String description;

public String Description

get

return this.description;

先让我们来看一下AttributeTargets.Class。它规定了Help特性只能被放在class的前面。这也就意味着下面的代码将会产生错误：

1\[Help("this is a do-nothing class")\]

2public class AnyClass

3\{

4\[Help("this is a do-nothing method")\] //error

5public void AnyMethod()

6\{

7\}

8\}

编译器报告错误如下：

AnyClass.cs: Attribute 'Help' is not valid on this declaration type.

It is valid on 'class' declarations only.

我们可以使用AttributeTargets.All来允许Help特性被放置在任何程序实体前。可能的值是：

Assembly,Module,Class,Struct,Enum,Constructor,Method,Property,Field,Event,Interface,

Parameter,Delegate。

下面考虑一下AllowMultiple = false。它规定了特性不能被重复放置多次。

1\[Help("this is a do-nothing class")\]

2\[Help("it contains a do-nothing method")\]

3public class AnyClass

4\{

5\[Help("this is a do-nothing method")\] //error

6public void AnyMethod()

7\{

8\}

9\}

它产生了一个编译期错误。

AnyClass.cs: Duplicate 'Help' attribute

Ok,现在我们来讨论一下最后的这个属性。Inherited,表明当特性被放置在一个基类上时，它能否被派生类所继承。

1\[Help("BaseClass")\]

2public class Base

3\{

4\}

6public class Derive : Base

7\{

8\}

这里会有四种可能的组合：

\[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = false, Inherited = false \]

\[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = true, Inherited = false \]

\[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = false, Inherited = true \]

\[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = true, Inherited = true \]

第一种情况：

如果我们查询（Query）（稍后我们会看到如何在运行期查询一个类的特性）Derive类，我们将会发现Help特性并不存在，因为inherited属性被设置为false。

第二种情况：

和第一种情况相同，因为inherited也被设置为false。

第三种情况：

为了解释第三种和第四种情况，我们先来给派生类添加点代码：

1\[Help("BaseClass")\]

2public class Base

3\{

4\}

5\[Help("DeriveClass")\]

6public class Derive : Base

7\{

8\}

现在我们来查询一下Help特性，我们只能得到派生类的属性，因为inherited被设置为true，但是AllowMultiple却被设置为false。因此基类的Help特性被派生类Help特性覆盖了。

第四种情况：

在这里，我们将会发现派生类既有基类的Help特性，也有自己的Help特性，因为AllowMultiple被设置为true。

至此，我们介绍了有关Attribute类和它们的代码格式。你一定想知道到底如何在你的应用程序中使用Attribute，如果仅仅是前面介绍的内容，还是不足以说明Attribute有什么实用价值的话，那么从后面的章节开始我们将介绍几个Attribute的不同用法，相信你一定会对Attribute有一个新的了解。