C# 屬性類別的實作與反射應用（二）

在 C# 中，屬性類別提供了一種將中繼資料附加至程式碼元素（類別、方法、屬性、欄位、事件等）的強大機制。透過繼承 System.Attribute，開發人員可自訂屬性，並在執行期利用反射讀取這些資訊，進而實現靈活的框架設計、配置驅動邏輯或程式碼分析工具。

自訂屬性類別的基本結構

自訂屬性類別需繼承 System.Attribute，並可定義建構函式與屬性來儲存資料。以下範例展示兩個簡單的屬性類別 Test1（接受字串參數）與 Test2（接受整數參數），並覆寫 ToString() 以便輸出：

public class Test1 : System.Attribute
{
    private string _strName = "";
    public Test1() { }
    public Test1(string str) { _strName = str; }
    public override string ToString() => _strName;
}

public class Test2 : Attribute
{
    private int _value;
    public Test2(int v) { _value = v; }
    public override string ToString() => _value.ToString();
}

將屬性套用至程式碼元素

使用方括號語法即可在編譯期將屬性「貼」到目標元素上。實際上這相當於呼叫屬性類別的建構函式。以下程式碼分別在類別、欄位、屬性、方法與事件上套用 Test1 與 Test2：

[Test1("jinjazz for TestClass")]
[Test2(12356)]
public class TestClass
{
    [Test1("jinjazz for _aa欄位")]
    public string _aa = "";

    [Test1("jinjazz for aa 屬性")]
    public string aa { get { return _aa; } }

    [Test1("jinjazz for test 方法")]
    public void test() { }

    [Test1("jinjazz for onTest 事件")]
    public event EventHandler onTest;
}

執行期透過反射讀取屬性

在執行期，可使用 Type.GetCustomAttributes()、FieldInfo.GetCustomAttributes()、PropertyInfo.GetCustomAttributes()、MethodInfo.GetCustomAttributes()、EventInfo.GetCustomAttributes() 等方法取得屬性實例。以下主程式示範如何逐一檢索並列印：

static void Main()
{
    // 取得類別層級屬性
    foreach (var obj in typeof(TestClass).GetCustomAttributes(false))
        Console.WriteLine($"{obj.GetType().Name}: {obj}");

    // 取得欄位屬性
    foreach (var obj in typeof(TestClass).GetField("_aa").GetCustomAttributes(typeof(Test1), true))
        Console.WriteLine($"{obj.GetType().Name}: {obj}");

    // 取得屬性屬性
    foreach (var obj in typeof(TestClass).GetProperty("aa").GetCustomAttributes(typeof(Test1), true))
        Console.WriteLine($"{obj.GetType().Name}: {obj}");

    // 取得方法屬性
    foreach (var obj in typeof(TestClass).GetMethod("test").GetCustomAttributes(typeof(Test1), true))
        Console.WriteLine($"{obj.GetType().Name}: {obj}");

    // 取得事件屬性
    foreach (var obj in typeof(TestClass).GetEvent("onTest").GetCustomAttributes(typeof(Test1), true))
        Console.WriteLine($"{obj.GetType().Name}: {obj}");

    Console.Read();
}

實務應用場景

• 框架開發：ASP.NET Core 的 [HttpGet]、[Authorize] 等皆為屬性，路由與授權邏輯即在執行期透過反射解析。
• 序列化控制：[JsonIgnore]、[XmlElement] 指導序列化器處理欄位/屬性。
• 單元測試：[Test]、[TestCase] 標記測試方法，測試執行器透過反射發現並執行。
• 程式碼分析/原始碼產生器：Roslyn 分析器可讀取屬性以實作自訂診斷或產生程式碼。

注意事項

1. AttributeTargets：可用 [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method, AllowMultiple = true)] 限制屬性可套用的目標與是否允許重複。
2. 效能：反射有一定開銷，高頻呼叫處建議快取 MemberInfo 或屬性實例。
3. 繼承：GetCustomAttributes(true) 的第二個參數控制是否搜尋繼承鏈。

掌握屬性類別的定義與反射讀取，能讓你設計出更具擴充性、可配置的 C# 程式庫與應用程式架構。