** 摘要 ** ：
.NET 的自定义属性可以实现程序集元数据扩展，并能为框架设计和实现提供新的思路和解决办法。 NUnit 即是一个很好的例子。
** 1 ** ** ．属性概述 ** ** **
.NET 的元数据体系是 .NET Framework 的亮点之一。利用元数据可以对程序集、模块、类型、方法、成员等进行某种特性描述，而这些描述将作为元数据被编译到程序集中，并通过 .NET 运行环境为其调用者所使用。这也即元数据扩展。
属性（ Attribute ）的定义和使用是元数据扩展的主要内容。这包括对 .NET 标准属性的使用和自定义属性。
**_ 注 _ ** _ ：“属性”是汉化 MSDN _ _ 对本文所讨论的概念 —Attribute _ _ 的翻译，我也习惯这么说。这好像很容易和 OO _ _ 中的“属性”混淆。有些同类讨论中，将此翻译为“标签”、“标记”，请注意区分。 _
也许开发者对属性还感觉比较陌生，对其如何发挥作用也没有什么感性认识。但其实在日常的开发中， .NET 开发者来已经在大量使用 .NET 的标准属性。如：
当要引用某个传统动态连接库中的函数时 , 我们常用到 DllImportAttribute 标准属性来注释某个函数的原型：
[DllImport(“user32.dll”)]
public static extern int MessageBoxA( int p, string m, string h, int t);
//…
又比如，在编写 Web Service 时会使用到 WebServiceAttribute 和 WebMethodAttribute 属性。 [WebService] 和 [WebMethod] 会在生成 WSDL 时发挥作用，为我们生成相应的 Web Service 描述，下面的代码片段开发者是多么的熟悉：
[WebMethod]
public string HelloWorld()
//…
这些属性直接对程序集中的类型或类型成员进行注释，并且这样的注释可以影响相应程序集的编译、逻辑、运行等。 .NET Framework 带有很多标准的属性，并在 MSDN 中有详细的文档。
** 2 ** ** ．自定义属性 ** ** **
属性也可以自定义，即自行开发属性，对属性进行某种格式的定义，并利用属性来影响开发者自己开发的程序集。这也是 .NET 元数据扩展最直接的应用了。自定义的属性在编译时作为元数据被编译到程序集中，在运行时可以利用反射机制（ Reflection ）被读取。
.NET 中的属性是以一个类的形式来定义的。几乎所有的属性都继承自 System.Attribute ，开发者自定义属性也需首先继承自该抽象类。
_ 图 1 _ _ ： System.Attribute _ _ 是所有属性的基类 _
_ _
自定义属性可以用于对程序集中的元素进行标记和描述，并被编译到 .NET 程序集中，成为其元数据的一部分。而从属性和属性值的读取就是对 .NET 程序集元数据的读取，这会用到反射机制。具体如何编写自定义属性和如何读取属性的例子在 MSDN 中有很多，不再冗述了。
** 3 ** ** ．属性的应用 ** ** **
属性的以上的特性往往在设计一些框架时很有用：利用反射机制，作为属性的元数据可以反过来在运行期影响代码的运行配置项，或者为特殊的操作方法作以属性作标记，以便在运行时做特殊处理。属性的另一个很有诱惑力的应用是，可以用于构建管理项目程序集的工具：属性表现为某种注释，而注释内容可以在编译后从程序集中读取出来，从而可以通过属性内容的注释和读取来实现对程序集中各类型、方法的管理了。
** 3.1 NUnit ** ** 中的属性应用 **
先看看属性在框架设计中的应用吧！最典型的例子就是 NUnit 。在 NUnit 的框架设计中将自定义属性的特性、以及 .NET 的反射机制发挥得淋漓尽致。以一个简化了的测试案例（ TestCase ）为例：在测试时， NUnit 需要让其中 3 种不同的函数依次运行如下：
首先前运行测试前的环境准备函数；然后是 0~n 个测试函数；最后是测试环境清理函数。熟悉 NUnit 的开发者都知道，在 NUnit 的 TestCase 中分别使用 [SetUp] 、 [Test] 、 [TearDown] 属性来进行标记。如下例：
// 一个 NUnit 测试程序集中代码
[SetUp]
public void Init()
//…
[TearDown]
public void Destroy()
//…
[Test]
public void TestXXX()
//…
NUnit 框架在运行时要从待测试程序集中读取出上述函数，并且要保证上述 3 种不同的函数以正确的先后顺序被依次调用。 NUnit 是这样实现的：
首先是开发了一套属性，用来标记测试案例（ TestCase ）中各种函数，如： [SetUp] 、 [Test] 、 [TearDown] 。（ NUnit 的属性标记并不止用来标记程序集中的函数，但限于篇幅，这里只在先前作的简化环境中讨论）
NUnit 在运行时利用反射机制运行已经被编译成程序集的测试案例（ TestCase ）中的函数。 NUnit 框架中有一系列的函数来完成这项工作，这些函数只负责运行测试案例程序集中特定属性标记所标记的函数。如： InvokeSetUp() 就负责运行标记有 [SetUp] 的函数； InvokeTestCase() 负责运行标记有 [Test] 的函数，即测试案例； InvokeTearDown() 负责运行标记有 [TearDown] 的函数。然后 NUnit 利用这几个 InvokeXXX() 函数的调用先后来保证这 3 种函数运行的先后顺序。
//From TemplateTestCase in NUnit.Core namespace
// 用于执行测试的 Run 函数
public override void Run(TestCaseResult testResult )
{
//…
try {
//…
InvokeSetUp(); // 首先运行标有 [SetUp] 标记的函数
//…
InvokeTestCase(); // 然后是 [Test]
//…
}
catch (…)
//…
finally {
//…
InvokeTearDown(); // 最后是 [TearDown] 标记的函数
//…
}
//…
}
而 InvokeXXX() 函数则利用反射机制运行相关函数，可以看看以下几个代码段：
//From TemplateTestCase in NUnit.Core namespace
private void InvokeSetUp()
{
MethodInfo method = FindSetUpMethod(fixture); // 取得 [SetUp] 标记的函数反射实例
if (method != null )
{
InvokeMethod(method, fixture); // 运行该函数
}
}
FindSetUpMethod(…) 通过调用一个叫 FindMethodByAttribute(…) 的函数，利用反射机制来获得可调用该函数的 MethodInfo ，并最后通过 InvokeMethod(MethodInfo,…) 来运行。
//From Test class in NUnit.Core namespace
protected void InvokeMethod(MethodInfo method, object fixture)
{
if (method != null )
{
try
{
method.Invoke(fixture, null ); // 调用由 method 实例反射的方法或构造函数
}
catch (…)
//…
}
}
仔细阅读源码可以看到因为 NUnit 使用反射机制来运行测试程序集中的测试案例，所以对 [SetUp] 、 [Test] 、 [TearDown] 函数的返回值、参数都有具体的要求，形成了一种规则耦合。这是为了方便反射实现、简化框架而作出的必要设计。
由 NUnit 可以看到 .NET 元数据扩展中的自定义属性在框架设计中的应用，相信会有更多的框架类项目利用 .NET 自定义属性的特性。下面是本文涉及的几个类在 NUnit 中的关系（已经作了简化）。
_ 图 2 _ _ ： NUnit _ _ 中几个利用属性定义和读取工作的类的简化类图 _
_ _
** 3.2 ** ** 属性其他应用 **
优秀的构架启迪我们的思维， .NET 属性元数据扩展的应用还远不止这些。利用其特性，还可以实现若干应用和框架设计。最近，我正在实现一个基于属性元数据扩展的项目代码管理工具，以后会与朋友们分享。
** 4 ** ** ．总结 ** ** **
利用 .NET 自定义属性实现元数据扩展，可以为在我们设计、构架时添加新的思路和解决办法。学习优秀框架 ( 如： NUnit) 是一个好办法。但读取元数据必将涉及到反射机制的使用，而反射机制的性能是较低的，这一点在设计、构架时须谨慎处理。
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