教你通过 Emit 实现动态生成一个类

蓝信子

　　动态生成一个类对于AOP，O/R Mapping等技术非常有帮助。对于Java来说，问题不大，而对于.NET，则要麻烦些（主要麻烦在于实现代码的生成需要IL），故猜测这可能也是在AOP, O/R Mapping方面，Java走得略前的原因吧。 　　 　　麻烦归麻烦，非不能也，动态生成一个简单的类还不至于太难。 　　 　　假设有如下接口： 　　interface IAnimal 　　{ 　　void move(); 　　void eat(); 　　} 　　 　　希望能创建一个类生成器TypeCreator，并能以以下方式使用: 　　 　　TypeCreator tc=new TypeCreator(typeof(IAnimal)); 　　Type t = tc.build(); 　　IAnimal myAnimal= (IAnimal)Activator.CreateInstance(t); 　　myAnimal.move(); 　　myAnimal.eat(); 　　首先，发现System.Reflection.Emit.TypeBuilder似乎就是一个现成的类生成器。 不过TypeBuilder既没有实用的static方法，也不能在外部实例化。不过ModuleBuilder倒有一个DefineType()方法，可以得到TypeBuilder；而ModuleBuilder和TyperBuilder一个德行，不能直接创建，得从AssemblyBuilder的DefineDynamicModule()方法得到。追根溯源，AssemblyBuilder得从AppDomain的DefineDynamicAssembly()的得来。最终好在AppDomain提供了一个静态方法:AppDomain.CurrentDomain. 这一连串并非没有道理，类型是依附于Module的，而Module依附于Assembly，而Assembly则被AppDomain装载。所谓“皮之不存，毛将焉附”，为了创建Type这个“毛”，得先把Assembly，Module这些“皮”依次构造出来： 　　 　　using System; 　　using System.Reflection; 　　using System.Reflection.Emit; 　　 　　public class TypeCreator 　　{ 　　private Type targetType; 　　 　　/// 　　/// 构造函数 　　/// 　　/// 被实现或者继承的类型 　　public TypeCreator(Type targetType) 　　{ 　　this.targetType = targetType; 　　} 　　 　　public Type build() 　　{ 　　//获取当前AppDomain 　　AppDomain currentAppDomain = AppDomain.CurrentDomain; 　　 　　//System.Reflection.AssemblyName 是用来表示一个Assembly的完整名称的 　　AssemblyName assyName = new　AssemblyName(); 　　 　　//为要创建的Assembly定义一个名称（这里忽略版本号，Culture等信息） 　　assyName.Name = "MyAssyFor_" targetType.Name; 　　 　　//获取AssemblyBuilder 　　//AssemblyBuilderAccess有Run，Save，RunAndSave三个取值 　　AssemblyBuilder assyBuilder = currentAppDomain.DefineDynamicAssembly(assyName,AssemblyBuilderAccess.Run); 　　 　　//获取ModuleBuilder，提供String参数作为Module名称，随便设一个 　　ModuleBuilder modBuilder = assyBuilder.DefineDynamicModule("MyModFor_" targetType.Name); 　　 　　//新类型的名称：随便定一个 　　String newTypeName = "Imp_" targetType.Name; 　　 　　//新类型的属性：要创建的是Class，而非Interface，Abstract Class等，而且是Public的 　　TypeAttributes newTypeAttribute = TypeAttributes.Class | TypeAttributes.Public; 　　 　　//声明要创建的新类型的父类型 　　Type newTypeParent; 　　 　　//声明要创建的新类型要实现的接口 　　Type[] newTypeInterfaces; 　　 　　//对于基类型是否为接口，作不同处理 　　if(targetType.IsInterface) 　　{ 　　newTypeParent = null; 　　newTypeInterfaces = new Type[]{targetType}; 　　} 　　else 　　{ 　　newTypeParent = targetType; 　　newTypeInterfaces = new Type[0]; 　　} 　　 　　//得到类型生成器 　　TypeBuilder typeBuilder = modBuilder.DefineType(newTypeName,newTypeAttribute,newTypeParent,newTypeInterfaces); 　　 　　//以下将为新类型声明方法：新类型应该override基类型的所以virtual方法 　　 　　//得到基类型的所有方法 　　MethodInfo[] targetMethods = targetType.GetMethods(); 　　 　　//遍历各个方法，对于Virtual的方法，获取其签名，作为新类型的方法 　　foreach(MethodInfo targetMethod in targetMethods) 　　{ 　　//只挑出virtual的方法 　　if(targetMethod.IsVirtual) 　　{ 　　//得到方法的各个参数的类型 　　ParameterInfo[] paramInfo = targetMethod.GetParameters(); 　　Type[] paramType = new Type[paramInfo.Length]; 　　for(int i=0;i　　paramType[i] = paramInfo[i].ParameterType; 　　 　　//传入方法签名，得到方法生成器 　　MethodBuilder methodBuilder = typeBuilder.DefineMethod(targetMethod.Name,MethodAttributes.Public|MethodAttributes.Virtual,targetMethod.ReturnType,paramType); 　　 　　//由于要生成的是具体类，所以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(); 　　//以下三行相当于：{Console.Writeln("I'm " targetMethod.Name "ing");} 　　ilGen.Emit(OpCodes.Ldstr,"I'm " targetMethod.Name "ing"); 　　ilGen.Emit(OpCodes.Call,typeof(Console).GetMethod("WriteLine",new Type[]{typeof(String)})); 　　ilGen.Emit(OpCodes.Ret); 　　} 　　} 　　//真正创建，并返回 　　return(typeBuilder.CreateType()); 　　} 　　} 　　 　　好了，测试一下试试看：using System; 　　 　　public class Tester 　　{ 　　public static void Main(String[] args) 　　{ 　　TypeCreator tc=new TypeCreator(typeof(IAnimal)); 　　Type t = tc.build(); 　　IAnimal animal= (IAnimal)Activator.CreateInstance(t); 　　animal.move(); 　　animal.eat(); 　　 　　Console.Read (); 　　} 　　} 　　 　　得到输出：I'm moveingI'm eating 总结：如果用于AOP的话，Emit可以动态生成一个装饰类，相比于基于Remoting架构的TP/RP的方法，效率可能要高些，而且还能拦截new操作符。缺点：对于非Virtual的方法，似乎无法拦截。用于O/R Mapping的类生成，倒是不错 　　 <