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C# 通过反射动态生成类型继承接口并实现

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发表于 2022-9-21 16:11:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
前言
最近想自己鼓捣个RPC,想着简化RPC调用方式,直接申明接口,然后根据接口的属性去配置RPC调用的相关信息。有一种说法叫声明式调用。简单来说就是,声明一个interface,动态继承并实例化,然后打点调用。
这边篇章讲的就是前半部分:动态继承并实例化。
相关知识点
反射、IL(中间语言)
框架背景
http://ASP.NET Core
主要思路
通过反射,去动态生成class,并继承和实现interface。
相关属性说明
AssemblyBuilder:表示动态程序集
ModuleBuilder:表示动态程序集内的动态模块
TypeBuilder:表示动态类型
MethodBuilder:表示动态方法
ILGenerator:IL代码生成器
上述几点是这边文章中会用到的一些对象。
第一步:得到类型构建器

/// <summary>
/// 生成动态类型
/// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
/// <param name="assemblyName">程序集名称</param>
/// <returns></returns>
private static TypeBuilder getTypeBuilder<T>()
{
// T类型所属的程序集名称
AssemblyName assName = typeof(T).Assembly.GetName();
// 动态程序集(Run表示该程序集只运行不保存)
AssemblyBuilder assyBuilder = AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly(assName, AssemblyBuilderAccess.Run);
// 在程序集中创建动态模块,模块名自定义
ModuleBuilder modBuilder = assyBuilder.DefineDynamicModule("MyMod");
// 动态类名
String newTypeName = "User";
// 动态类的属性,Class和Public
TypeAttributes newTypeAttribute = TypeAttributes.Class | TypeAttributes.Public;
// 动态类型的父类,这里不需要所以为null
Type newTypeParent = null;
// 动态类实现需要实现的接口
Type[] newTypeInterfaces = new Type[] { typeof(T) };
// 得到动态类型构建器
return modBuilder.DefineType(newTypeName, newTypeAttribute, newTypeParent, newTypeInterfaces);
}
第二步:完善类型信息

/// <summary>
/// 完善类型信息并生成
/// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
/// <returns></returns>
public static Type BuildType<T>()
{
// 第一步得到的类型构建器
var typeBuilder = getTypeBuilder<T>();
// 获取类型的所有方法并遍历
MethodInfo[] targetMethods = typeof(T).GetMethods();
foreach (MethodInfo targetMethod in targetMethods)
{
  // 只针对Public方法
  if (targetMethod.IsPublic)
  {
   // 得到方法的各个参数的类型
   ParameterInfo[] paramInfo = targetMethod.GetParameters();
   // 方法的参数类型
   Type[] paramType = new Type[paramInfo.Length];
   for (int i = 0; i < paramInfo.Length; i++)
   {
    paramType = paramInfo.ParameterType;
   }
   // 传入方法签名,得到方法构建器(方法名、方法属性、返回参数类型、方法参数类型)
   MethodBuilder methodBuilder = typeBuilder.DefineMethod(targetMethod.Name, MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Virtual, targetMethod.ReturnType, paramType);

   // 要生成具体类,方法的实现是必不可少的,而方法的实现是通过Emit IL代码来产生的
   // 得到IL生成器
   ILGenerator ilGen = methodBuilder.GetILGenerator();
   // 定义一个字符串(为了判断方法是否被调用)
   ilGen.Emit(OpCodes.Ldstr, "我被调用了");
   // 调用WriteLine函数
   ilGen.Emit(OpCodes.Call, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }));
   // 定义object类型的局部变量
   LocalBuilder local = ilGen.DeclareLocal(typeof(object));
   // 将索引为 0 的局部变量加载到栈的最顶层
   ilGen.Emit(OpCodes.Ldloc_0, local);
   // 判断是否需要返回值
   if (methodBuilder.ReturnType == typeof(void))
   {
    ilGen.Emit(OpCodes.Pop);
   }
   else
   {
    // 判断返回类型是否是值类型
    if (methodBuilder.ReturnType.IsValueType)
    {
     ilGen.Emit(OpCodes.Unbox_Any, methodBuilder.ReturnType);
    }
    else
    {
     // 强制转换变量为指定类型(返回值 类型)
     ilGen.Emit(OpCodes.Castclass, methodBuilder.ReturnType);
    }
   }
   // 返回
   ilGen.Emit(OpCodes.Ret);
  }
}
return typeBuilder.CreateType();
}
第三步:注入

前两步已经将动态生成类型并继承接口的过程描述完成了,我们现在将生成的动态类型注入到框架并使用。
// 先准备一个接口
public interface IUserService
{
string getname();
}

// 自定义注入中间件
public static IServiceCollection AddEmit<T>(this IServiceCollection service)
{
// 生成的动态类型
var type = DynamicImplementation.BuildType<T>();
// 继承的接口
var itype = typeof(T);
// 注入
service.AddScoped(itype, type);
return service;
}

// startup文件
// This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddEmit<IUserService>();
}
第四步:调用

private readonly IUserService _userService;
public HomeController(IUserService userService)
{
_userService = userService;
}

[HttpGet]
public IActionResult Get()
{
_userService.getname();
return Ok();
}


<hr/>就这样,动态生成类型并实现接口的操作就完成了。文章中涉及到的:OpCodes 大家或许不太理解相关的意思,要理解需要对IL代码有一定的了解,大家可以自行去msdn进行了解。
如果动态实现的方法比较复杂,不知道怎么编写相关IL代码,教大家一种便捷的方式。
有一个工具叫ILDASM,可以查看相关代码对应的 IL(中间语言)代码。
在 vs 中集成 ILDASM
打开 工具 外部工具 添加


ILDASM工具在安装 vs 后就存在,我的地址(也就是命令)是:
C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v10.0A\bin\NETFX 4.8 Tools\x64\ildasm.exe
配置完毕后点击应用,工具选项中就会出现 ILDASM 选项


下面就是 ILDASM 工具的界面信息,以及具体的代码对照,大家先把需要动态生成的方法编写完成后通过ILDASM工具查看代码的接口再对照去编写动态生成的代码。




这篇文章就到这里了,下面我也要去继续完善相关的代码了,如果完成效果还行我也会继续分享出来。
转自:畅饮无绪
链接:http://cnblogs.com/cool-net/p/15543934.html
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发表于 2025-2-20 18:20:48 | 显示全部楼层
我也是坐沙发的
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