.NET属性:为什么GetCustomAttributes()每次都会创建一个新的属性实例？

在.NET中，GetCustomAttributes()方法每次调用时创建新的属性实例的行为是由其设计机制决定的，以下是详细解析：

1. 基础概念

• 属性（Attribute）：用于向程序集、类、方法等元素添加元数据的注解，继承自System.Attribute。
• GetCustomAttributes()：反射API中用于检索目标元素上的自定义属性集合的方法，返回一个对象数组。

2. 原因分析

为什么每次创建新实例？

• 不可变性与隔离性：属性通常是编译时确定的元数据，设计为不可变对象。每次返回新实例确保调用方修改返回的实例不会意外影响其他代码。
• 反射的灵活性：允许动态生成或修改属性实例（如通过AttributeBuilder），新实例可能包含运行时计算的逻辑。
• 缓存策略差异：.NET未默认缓存属性实例，因缓存可能增加内存开销（尤其对频繁反射的场景）。

底层机制

• 反射API通过RuntimeType或RuntimeMethodInfo等内部类型动态实例化属性，每次调用均触发属性构造函数。

3. 解决方案

（1）手动缓存属性实例

var attributes = typeof(MyClass).GetCustomAttributes(typeof(MyAttribute), false);
// 缓存到静态变量中重复使用
private static readonly object[] _cachedAttributes = attributes;

（2）使用Attribute.GetCustomAttribute()

若只需单个属性实例，此方法可能更高效：

var attribute = Attribute.GetCustomAttribute(
    typeof(MyClass), 
    typeof(MyAttribute)
);

（3）性能优化建议

• 避免在循环或高频代码中调用GetCustomAttributes()。
• 使用TypeDescriptor（如对组件模型场景）：
• 使用TypeDescriptor（如对组件模型场景）：

4. 应用场景与影响

• 动态代码分析：需实时获取最新属性时，新实例确保数据准确性。
• AOP框架：如动态代理需隔离各拦截器的属性上下文。
• 性能敏感场景：需权衡反射开销与实例化成本。

5. 示例代码对比

不推荐（高频调用）

foreach (var item in items)
{
    var attrs = item.GetType().GetCustomAttributes(); // 每次创建新实例
}

推荐（缓存优化）

var attributeCache = new Dictionary<Type, IEnumerable<Attribute>>();

foreach (var item in items)
{
    if (!attributeCache.TryGetValue(item.GetType(), out var attrs))
    {
        attrs = item.GetType().GetCustomAttributes().Cast<Attribute>().ToArray();
        attributeCache[item.GetType()] = attrs;
    }
    // 使用缓存的attrs
}

总结

.NET选择每次创建新属性实例是为了保证安全性和灵活性，开发者可通过缓存或替代API优化性能。根据场景选择合适策略即可。