Что такое метаданные и зачем они нужны?

Для того чтобы различные части программ могли взаимодействовать друг с другом, им необходимо обмениваться информацией о предоставляемых ими возможностях, и о том, каким образом эти возможности использовать. Например, если программа использует статическую библиотеку, к библиотеке обычно прилагается заголовочный файл, описывающий экспортируемые данные, процедуры и структуру типов. Другой пример – DLL. Чтобы использовать её в своей программе, вы, скорее всего, будете использовать соответствующие заголовочный файл и библиотеку импорта. Ещё один пример – COM-компонент. Описание его интерфейса обычно хранится в idl-файле или в виде специальных данных, в виде библиотеки типов. Все эти дополнительные файлы и данные, описывающие программные компоненты, называют метаданными.

Приставка мета подчеркивает что это – данные, описывающие другие данные. "Данные о данных".

В различных технологиях программирования используются метаданные разной степени подробности и разной степени универсальности. Но в технологии .Net метаданные играют совершенно особую роль. Это роль "универсального клея", на который возложены функции поставщика информации о типах как во время компиляции программы, так и во время её исполнения. Эта важная роль метaданных обусловлена следующими факторами:

1. Метаданные в .Net обязательны и универсальны.

Каждая программная единица в среде .Net, (сборка), помимо кода на языке MSIL обязательно содержит метаданные, описывающие как её в целом (манифест), так и каждый тип, содержащийся в ней, в отдельности (метаданные). На рисунке 1 показаны составные части однофайловой сборки.

Доступ к метаданным сборки является необходимым и достаточным условием доступа к содержащимся в ней типам.

2. Метаданные в .Net общедоступны.

Доступ к метаданным могут получить любые программные компоненты и любые инструменты программирования. Так, компилятор во время компиляции сборки использует информацию о зависимостях между сборками и проверяет соответствие используемых типов, извлекая нужную для этого информацию из метаданных. Инструменты программирования (в том числе среда программирования – IDE), извлекают информацию о типах и в удобном виде представляют структуру классов, а также предоставляют справочную информацию по ним (ObjectBrowser, IntelliSense). Набор утилит, обеспечивающих взаимодействие с COM-компонентами (Regasm, Tlbexp, Tlbimp), целиком опираются в своей работе на метаданные.

ПРИМЕЧАНИЕ Да что там утилиты! Целые языки программирования работают исключительно благодаря метаданным. В среде .Net живут скриптовые, безтиповые языки (JScript и VBScript). Их работа основана на расшифровке и использовании метаданных во время исполнения программы. IDispatch отдыхает.

Сама сборка во время своего исполнения также имеет доступ к собственным метаданным. Отсюда название соответствующей технологии – Reflection .

ПРИМЕЧАНИЕ РефлексИя (интроспекция), по Дж. Локку (1632-1704), - это "наблюдение, которому ум подвергает свою деятельность." Другими словами, рефлексия - это взгляд на самого себя, взгляд внутрь себя, способность к самоисследованию.