利用特性将数据映射到字段

以下是利用 C# 特性（Attributes） 将外部数据（如 JSON、数据库记录）动态映射到对象字段的完整实现方法，结合反射和自定义特性实现自动化映射

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实现步骤

1. 定义自定义特性：创建特性类标记字段与数据源的映射关系。
2. 标记目标字段：在类中使用自定义特性标注需要映射的字段。
3. 编写映射逻辑：通过反射解析特性并动态赋值。

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完整代码

1. 定义映射特性

using System;

// 自定义特性：标记字段对应的数据源键名
[AttributeUsage(AttributeTargets.Field | AttributeTargets.Property)]
public class MapToAttribute : Attribute
{
    public string Key { get; }

    public MapToAttribute(string key)
    {
        Key = key;
    }
}

2. 标记目标类字段

public class User
{
    [MapTo("user_name")]  // 映射数据源中的 "user_name" 键
    public string Name;

    [MapTo("age")]
    private int Age;

    [MapTo("registration_date")]
    public DateTime RegisterDate { get; set; }
}

3. 数据映射工具类

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Reflection;

public static class DataMapper
{
    // 将字典数据映射到对象
    public static T MapToObject<T>(Dictionary<string, object> data) where T : new()
    {
        T obj = new T();
        Type type = typeof(T);

        foreach (var field in type.GetFields(BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance))
        {
            var attribute = field.GetCustomAttribute<MapToAttribute>();
            if (attribute != null && data.TryGetValue(attribute.Key, out object value))
            {
                // 类型转换处理
                object convertedValue = Convert.ChangeType(value, field.FieldType);
                field.SetValue(obj, convertedValue);
            }
        }

        // 处理属性（可选）
        foreach (var prop in type.GetProperties(BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance))
        {
            var attribute = prop.GetCustomAttribute<MapToAttribute>();
            if (attribute != null && data.TryGetValue(attribute.Key, out object value))
            {
                prop.SetValue(obj, Convert.ChangeType(value, prop.PropertyType));
            }
        }

        return obj;
    }
}

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使用示例

// 模拟从数据库/JSON获取的数据
var data = new Dictionary<string, object>
{
    { "user_name", "Alice" },
    { "age", 30 },
    { "registration_date", "2023-10-01" }
};

// 自动映射数据到对象
User user = DataMapper.MapToObject<User>(data);

Console.WriteLine(user.Name);           // 输出: Alice
Console.WriteLine(user.RegisterDate);   // 输出: 2023/10/01

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高级优化

1. 支持嵌套对象

public class Address
{
    [MapTo("city")]
    public string City { get; set; }
}

public class User
{
    [MapTo("address_info")]  // 假设数据源中 address_info 是嵌套字典
    public Address Address;
}

// 修改映射逻辑，递归处理嵌套类型
if (field.FieldType.IsClass && field.FieldType != typeof(string))
{
    object nestedObj = MapToObject(field.FieldType, data[attribute.Key] as Dictionary<string, object>);
    field.SetValue(obj, nestedObj);
}

2. 类型转换增强

// 添加自定义类型转换器
public static object SafeConvert(object value, Type targetType)
{
    if (targetType == typeof(DateTime))
    {
        return DateTime.Parse(value.ToString());
    }
    return Convert.ChangeType(value, targetType);
}

// 替换代码中的 Convert.ChangeType 为 SafeConvert

3. 缓存反射信息

// 使用 MemoryCache 缓存 FieldInfo 和特性
private static readonly MemoryCache _cache = new MemoryCache(new MemoryCacheOptions());

public static T MapToObjectOptimized<T>(Dictionary<string, object> data) where T : new()
{
    Type type = typeof(T);
    var fields = _cache.GetOrCreate(type.FullName, entry =>
    {
        return type.GetFields()
            .Select(f => new
            {
                Field = f,
                Attribute = f.GetCustomAttribute<MapToAttribute>()
            })
            .Where(x => x.Attribute != null)
            .ToList();
    });

    // ... 使用缓存的 fields 进行赋值
}

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关键注意事项

1. 性能优化：

   • 反射操作较慢，建议缓存 FieldInfo 和特性信息
   • 对于高频调用场景，可使用表达式树或 Source Generators 预编译映射逻辑

2. 错误处理：

   • 处理 Convert.ChangeType 的类型转换异常
   • 检查数据源键是否存在

3. 特性扩展：

   • 可增加更多属性控制映射行为（如是否必填、默认值）

   public class MapToAttribute : Attribute
   {
       public string Key { get; }
       public bool Required { get; set; }
       public object DefaultValue { get; set; }
   }

4. 兼容性：

   • 同时支持字段 (Field) 和属性 (Property)
   • 处理私有字段需指定 BindingFlags.NonPublic

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替代方案对比

方法	优点	缺点
反射+特性	灵活，无需预编译代码	性能较低
表达式树	性能接近原生代码	实现复杂度高
Source Generators	零运行时开销，高性能	需要学习 Roslyn API
第三方库	功能完善（如 AutoMapper）	引入外部依赖

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通过自定义特性结合反射，可以实现灵活的数据到对象的映射逻辑，适用于配置文件解析、ORM 框架、API 响应反序列化等场景。对于性能敏感项目，建议使用缓存或编译时生成方案。