反射的妙用：C#通过反射动态生成类型继承接口并实现

起因

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。有一种说法叫申明式调用。

简单来说就是，申明一个interface，动态继承并实例化，然后打点调用。

今天这边篇章讲的就是前半部分：动态继承并实例化。

框架背景

asp.net core

主要思路

通过反射，去动态生成class，并继承和实现interface。

开干

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[i] = paramInfo[i].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();

}

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。

今天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。

无绪分享

巴特西

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