反射不僅可以檢測已經存在的組件的型別資訊，也可以在執行階段，自行定義組件資訊，並回存到磁碟以重複使用。

建立自訂組件程式碼

在反射系統中，有一個子命名空間叫做 Emit ( System.Reflection.Emit )。在 Emit 中有一組 builder 類別，是用來建立組件、型別、方法等物件。在執行時期要產生程式碼，必須循序漸進，先建立組件，再建立組件中的模組，最後是模組中的型別。每一個builder類別都是由它本身的info類別部分繼承而來。例如， AssebmlyBuilder 類別是繼承 AssemblyInfo ， MethodBuilder 類別是繼承 MethodInfo 。

建立一個組件的步驟：

就是一步一步來：

1. 建立 AssemblyBuilder ：透過 AppDomain 類別的 DefineDynamicAssembly 方法，建立動態組件 ( AssemblyBuilder )。
2. 建立 ModuleBuilder ：利用建立的 AssemblyBuilder ，產生模組物件( ModuleBuilder )。
3. 建立 TypeBuilder ：利用建立的 ModuleBuilder 物件中的 DefineType 方法，來建立動態型別 ( TypeBuilder )。
4. 建立其他成員Builder：使用 TypeBuilder 提供的方法，以建立各類的成員。如： ConstructorBuilder 、 MethodBuilder ...。
5. 建立程式碼：由 ConstructorBuilder.GetILGenerator 建立一個 ILGenerator 物件來撰寫動態程式碼。

AppDomain.DefineDynamicAssembly 多載方法

//使用[指定的名稱]、[存取模式]來定義動態組件。
public AssemblyBuilder DefineDynamicAssembly(AssemblyName name, AssemblyBuilderAccess access);

//使用[指定的名稱]、[存取模式]和[儲存目錄]來定義動態組件。
public AssemblyBuilder DefineDynamicAssembly(AssemblyName name, AssemblyBuilderAccess access, string dir);
...

AssemblyName 建構子

public AssemblyName();
public AssemblyName(string assemblyName);

AssemblyBuilderAccess 列舉

在建立動態組件時，必須使用 AssemblyBuilderAccess 列舉，指明組件的存取模式。

Run：動態組件可以執行，但不能儲存。
Save：動態組件可以儲存，但不能執行。
RunAndSave：動態組件可以執行及儲存。
ReflectionOnly：動態組件已載入至僅反射的內容中，而且無法執行。
RunAndCollect：動態組件可以卸載而且其記憶體可以回收

AssemblyBuilder 類別的方法

AssemblyBuilder.Save(string assemblyFileName);

注意：

上面這一行是儲存組件時叫用的方法，不過它的參數值內容，會受到 DefineDynamicAssembly 建構子的引響：

若要將組件儲存到指定的目錄，則必須使用有指定儲存目錄的 DefineDynamicAssembly 建構子。
若使用沒有指定路徑的 DefineDynamicAssembly 建構子，則此處 assemblyFileName 參數就不能含有磁碟機或目錄名稱。

下列程式碼示範，如何建立組件

//================================================================================================
//建立 Dynamic Assembly  （使用AssemblyBuilderAccess指定組件的存取模式。）
//================================================================================================

AssemblyBuilder myAsmBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(
    new AssemblyName("DemoAssembly"), 
    AssemblyBuilderAccess.RunAndSave
);
            
//================================
//建立 Module
//================================

ModuleBuilder myModuleBuilder = myAsmBuilder.DefineDynamicModule("DemoModule", "DemoAssembly.dll");

//================================
//建立 Type               （使用TypeAttributes指定型別屬性。）
//================================

TypeBuilder myTypeBuilder = myModuleBuilder.DefineType("DemoClass", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Class);

//================================
//建立 Field
//================================

//DefineField(para1,para2,para3) => (欄位名稱,欄位型別,欄位的屬性標籤)
// private int _count;
FieldBuilder myField = myTypeBuilder.DefineField("_count", typeof(int), FieldAttributes.Private);

//================================
// 建立 constructor 
// DefineConstructor：用來"定義建構式"，
// GetConstructor：用來取得"可實際被呼叫的建構式方法"
//================================

//建立一個具有個int參數的建構子
Type[] args = { typeof(int) };
ConstructorBuilder myConstructorBuilder =  myTypeBuilder.DefineConstructor(MethodAttributes.Public, CallingConventions.Standard, args);

//產生 MSIL 指令碼.
ILGenerator IL_generator = myConstructorBuilder.GetILGenerator();

//================================================================================================
// 以上完成動態組件的建立，但是不含程式碼。必須透過 ILGenerator.Emit() 方法，將 IL Code 放置進去
//================================================================================================

// 放置指令到指令資料流中
// 以下指令相當於建立C#程式碼 :  _count = x
IL_generator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);          // load arg0
IL_generator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);          // load arg1
IL_generator.Emit(OpCodes.Stfld, myField);   // 以新值 arg1 取代指定的參考物件 myField ( _count)
IL_generator.Emit(OpCodes.Ret);              // 回傳 IL 程式碼
            
//================================
//建立 Method 程式碼
//================================

// 放置指令到指令資料流中 
// 以下指令相當於建立C#程式碼 :  _count = _count + x
Type[] AddArgs = { typeof(int) };
MethodBuilder myMethodBuilder = myTypeBuilder.DefineMethod("Add", MethodAttributes.Public, null, AddArgs);
ILGenerator ilAdd = myMethodBuilder.GetILGenerator();
ilAdd.Emit(OpCodes.Ldarg_0); //
ilAdd.Emit(OpCodes.Dup);
ilAdd.Emit(OpCodes.Ldfld, myField);
ilAdd.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
ilAdd.Emit(OpCodes.Add);
ilAdd.Emit(OpCodes.Stfld, myField);
ilAdd.Emit(OpCodes.Ret);

//================================
//建立 Property 
//1.建立屬性◦
//2.建立屬性的存取欄位。
//3.建立屬性存取欄位方法。
//================================

//(para1,para2,para3,para4) => (屬性名稱,屬性標籤,傳回型別,參數列型別)
// int Count
PropertyBuilder myProperty = myTypeBuilder.DefineProperty("Count", PropertyAttributes.None, typeof(int), new Type[] { typeof(int) });

//================================
//建立 Property 的存取方法 
//================================

//定義存取方法的屬性，其中要做為類別屬性的存取方法，必需要有特別的屬性，亦即要有MethodAttributes.SpecialName及MethodAttributes.HideSig
MethodAttributes getsetAttributes = MethodAttributes.Public | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.HideBySig;

// GET 

//定義取得方法，(para1,para2,para3,para4) => (方法名稱,描述方法的屬性,回傳的型別,傳入參數列型別)
MethodBuilder mbGetCount = myTypeBuilder.DefineMethod("get_Count", getsetAttributes, typeof(int), null);

//定義取得方法的中介語言，第二行是代表將我們先前定義的FieldBuilder欄位值傳回。
ILGenerator ilGetCount = mbGetCount.GetILGenerator();
ilGetCount.Emit(OpCodes.Ldarg_0);       // ldarg.0 holds the "this" reference 
ilGetCount.Emit(OpCodes.Ldfld, myField);
ilGetCount.Emit(OpCodes.Ret);

// SET 

//定義設定方法，(para1,para2,para3,para4) => (方法名稱,描述方法的屬性,回傳的型別,傳入參數列型別)
MethodBuilder mbSetCount = myTypeBuilder.DefineMethod("set_Count", getsetAttributes, null, new Type[] { typeof(int) });

//定義設定方法的中介語言，第三行是將傳入值設定到先前定義的FieldBuilder欄位。
ILGenerator ilSetCount = mbSetCount.GetILGenerator();
ilSetCount.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
ilSetCount.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
ilSetCount.Emit(OpCodes.Stfld, myField);
ilSetCount.Emit(OpCodes.Ret);

//在定義好存取及設定方法後，接下來將方法加入到屬性當中。
myProperty.SetGetMethod(mbGetCount);
myProperty.SetSetMethod(mbSetCount);

//================================
//建立型別
//================================

myTypeBuilder.CreateType();

//================================
//儲存組件
//================================
myAsmBuilder.Save(@"DemoAssembly.dll");


//=========================================================
//若不儲存組件資訊，我們也可以直接使用目前建立的型別
//=========================================================
//取得型別，建立 Constructor 
Type myType = myTypeBuilder.CreateType();
ConstructorInfo creater = myType.GetConstructor(new Type[]{typeof(int)}); 
object TypeInstance = creater.Invoke(new object[] { 20 });

//取得 GetCount 方法
MethodInfo mGetCount = myType.GetMethod("get_Count");

//查看目前的值
Console.WriteLine(((int)mGetCount.Invoke(TypeInstance, null)).ToString()); //20

//取得 SetCount 方法，並且 Invoke
MethodInfo mSetCount = myType.GetMethod("set_Count");
mSetCount.Invoke(TypeInstance, new object[] { 10 });

//查看目前的值
Console.WriteLine(((int) mGetCount.Invoke(TypeInstance,null)).ToString());  //10

//取得 Add 方法，並且 Invoke
MethodInfo mAdd = myType.GetMethod("Add");
mAdd.Invoke(TypeInstance, new object[] { 25 });

//查看目前的值
Console.WriteLine(((int)mGetCount.Invoke(TypeInstance, null)).ToString());  //35

下圖：我們用ILDasm這個工具來反組譯上面程式碼所產生的Dll。

下圖：IL程式碼中 Constructor 的定義。

下圖：IL程式碼中 Add 方法的定義。

下圖：我們用 Telerik Decompiler 這個反組譯工具，來看看 Reflectoin 後的程式碼。

將上面程式碼建立的組件加入參考後，我們寫一段code來驗證一下這個組件型別是否可以正常使用：

DemoClass demo = new DemoClass(15);
Console.WriteLine(demo.get_Count());  //15

demo.set_Count(25);
Console.WriteLine(demo.get_Count());  //25

demo.Add(10);
Console.WriteLine(demo.get_Count());  //35

VITO の學習筆記

2012年3月21日星期三

動態建立組件

建立自訂組件程式碼

建立一個組件的步驟：

AppDomain.DefineDynamicAssembly 多載方法

AssemblyName 建構子

AssemblyBuilderAccess 列舉

AssemblyBuilder 類別的方法

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2012年3月21日 星期三

動態建立組件

建立自訂組件程式碼

建立一個組件的步驟：

AppDomain.DefineDynamicAssembly 多載方法

AssemblyName 建構子

AssemblyBuilderAccess 列舉

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