C#通用的动态代理

2021-03-03  本文已影响0人  流量地球

目标框架.Net Standard 2.0

安装引用类库System.Reflection.Emit  4.3.0

其他目标框架均适自带此类库,无需安装引用类库

原理:使用反射获取类、方法,将实现的代理类Invoke 通过System.Reflection.Emit改写到需要被改写的接口中,生成继承业务接口的中间类,调用中间类的接口则实现代理的任务。 

    /// <summary>

    /// 对应java的InvocationHandler接口

    /// 使用上应该是差不多的

    /// 注意点是,因为C#的Property的getset也是走这一个方法的

    /// 对于接口来说是全部代理,但是对于类只有虚方法代理

    /// </summary>

    public interface IInvocationHandler

    {

        object Invoke(object proxy, MethodInfo method, object[] args);

    } 

 public interface myIInvocationHandler

    {

        object m(string args, string arg2);

    }

    public class II : IInvocationHandler

    {

        public object Invoke(object proxy, MethodInfo method, object[] args)

        {

            foreach (object o in args)

            {

                Console.WriteLine(o.ToString());

            }

            Console.WriteLine($"hahahaha");

            return args[1];

        }

    }

    /// <summary>

    /// 缓存类,可以无视

    /// </summary>

    class ProxyTypeInfo

    {

        public TypeBuilder TypeBuilder;

        public int Count;

        public MethodInfo[] MethodInfos;

    }

    /// <summary>

    /// 代理类

    /// </summary>

    public static class DynamicProxy

    {

        private static readonly string AssemblyName = "DynamicProxyAssembly";

        private static readonly string ModuleName = "DynamicProxyModule";

        private static readonly string TypeName = "DynamicProxy";

        /// <summary>

        /// 因为有些方法的指令是需要拆箱装箱的

        /// </summary>

        private static readonly HashSet<Type> CanBox = new HashSet<Type>

    {

        typeof(int), typeof(uint),

        typeof(short), typeof(ushort),

        typeof(long), typeof(ulong),

        typeof(float), typeof(double),

        typeof(sbyte), typeof(byte),

        typeof(char),

        typeof(decimal),

    };

        private static readonly Dictionary<Type, ProxyTypeInfo> ProxyDict = new Dictionary<Type, ProxyTypeInfo>();

        private static TypeBuilder CreateDynamicTypeBuilder(Type type, Type parent, Type[] interfaces)

        {

            if (ProxyDict.TryGetValue(type, out var info))

            {

                info.Count++;

            }

            else

            {

                ProxyDict[type] = info = new ProxyTypeInfo

                {

                    Count = 1

                };

            }

            //AssemblyBuilder ab =

            //      AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly(

            //          aName,

            //          AssemblyBuilderAccess.Run);

            var assemblyBuilder = AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly(new AssemblyName(AssemblyName + type.Name),

                AssemblyBuilderAccess.Run);

            var moduleBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule(ModuleName + type.Name);

            return info.TypeBuilder = moduleBuilder.DefineType(TypeName + type.Name + info.Count,

                TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Class, parent, interfaces);

        }

        private static void ProxyInit(Type type, TypeBuilder typeBuilder, MethodInfo[] methodInfos,

            MethodInfo handlerInvokeMethodInfo)

        {

            //定义两个字段

            var handlerFieldBuilder =

                typeBuilder.DefineField("_handler", typeof(IInvocationHandler), FieldAttributes.Private);

            var methodInfosFieldBuilder =

                typeBuilder.DefineField("_methodInfos", typeof(MethodInfo), FieldAttributes.Private);

            //定义构造函数

            var constructorBuilder = typeBuilder.DefineConstructor(MethodAttributes.Public, CallingConventions.Standard,

                new[] { typeof(IInvocationHandler), typeof(MethodInfo[]) });

            var ilCtor = constructorBuilder.GetILGenerator();

            ilCtor.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

            ilCtor.Emit(OpCodes.Call,

                typeof(object).GetConstructor(new Type[0]) ?? throw new Exception("不可能的错误:object.GetConstructor"));

            ilCtor.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

            ilCtor.Emit(OpCodes.Ldarg_1);

            ilCtor.Emit(OpCodes.Stfld, handlerFieldBuilder);

            ilCtor.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

            ilCtor.Emit(OpCodes.Ldarg_2);

            ilCtor.Emit(OpCodes.Stfld, methodInfosFieldBuilder);

            ilCtor.Emit(OpCodes.Ret);

            for (var i = 0; i < methodInfos.Length; i++)

            {

                var methodInfo = methodInfos[i];

                var parameterTypes = methodInfo.GetParameters().Select(p => p.ParameterType).ToArray();

                var methodBuilder = typeBuilder.DefineMethod(methodInfo.Name,

                    MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Virtual,

                    methodInfo.CallingConvention, methodInfo.ReturnType, parameterTypes);

                var ilMethod = methodBuilder.GetILGenerator();

                ilMethod.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

                ilMethod.Emit(OpCodes.Ldfld, handlerFieldBuilder);

                ilMethod.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

                ilMethod.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

                ilMethod.Emit(OpCodes.Ldfld, methodInfosFieldBuilder);

                ilMethod.Emit(OpCodes.Ldc_I4, i);

                ilMethod.Emit(OpCodes.Ldelem_Ref);

                ilMethod.Emit(OpCodes.Ldc_I4, parameterTypes.Length);

                ilMethod.Emit(OpCodes.Newarr, typeof(object));

                for (var j = 0; j < parameterTypes.Length; j++)

                {

                    ilMethod.Emit(OpCodes.Dup);

                    ilMethod.Emit(OpCodes.Ldc_I4_S, (short)j);

                    ilMethod.Emit(OpCodes.Ldarg_S, (short)(j + 1));

                    if (CanBox.Contains(parameterTypes[j]))

                    {

                        ilMethod.Emit(OpCodes.Box, parameterTypes[j]);

                    }

                    ilMethod.Emit(OpCodes.Stelem_Ref);

                }

                ilMethod.Emit(OpCodes.Callvirt, handlerInvokeMethodInfo);

                ilMethod.Emit(CanBox.Contains(methodInfo.ReturnType) ? OpCodes.Unbox_Any : OpCodes.Castclass,

                    methodInfo.ReturnType);

                ilMethod.Emit(OpCodes.Ret);

            }

        }

        /// <summary>

        /// 通过接口创建动态代理

        /// </summary>

        public static T CreateProxyByInterface<T>(IInvocationHandler handler, bool userCache = true)

        {

            return (T)CreateProxyByInterface(typeof(T), handler, userCache);

        }

        public static object CreateProxyByInterface(Type type, IInvocationHandler handler, bool userCache = true)

        {

            if (!userCache || !ProxyDict.TryGetValue(type, out var info))

            {

                var handlerInvokeMethodInfo = typeof(IInvocationHandler).GetMethod("Invoke") ??

                                              throw new Exception("不可能的错误:handlerInvokeMethodInfo");

                var typeBuilder = CreateDynamicTypeBuilder(type, null, new[] { type });

                var methodInfos = type.GetMethods();

                ProxyInit(type, typeBuilder, methodInfos, handlerInvokeMethodInfo);

                info = ProxyDict[type];

                if (info.Count == 1)

                {

                    info.MethodInfos = methodInfos;

                }

            }

            //Type t = info.TypeBuilder.CreateTypeInfo();

            return Activator.CreateInstance(info.TypeBuilder.CreateTypeInfo(), handler, info.MethodInfos) ??

                                              throw new Exception("不同环境此处可能需要改写");

        }

        /// <summary>

        /// 通过类创建动态代理

        /// </summary>

        public static T CreateProxyByType<T>(IInvocationHandler handler, bool userCache = true)

        {

            return (T)CreateProxyByType(typeof(T), handler, userCache);

        }

        public static object CreateProxyByType(Type type, IInvocationHandler handler, bool userCache = true)

        {

            if (!userCache || !ProxyDict.TryGetValue(type, out var info))

            {

                var handlerInvokeMethodInfo = typeof(IInvocationHandler).GetMethod("Invoke") ??

                                              throw new Exception("不可能的错误:handlerInvokeMethodInfo");

                var typeBuilder = CreateDynamicTypeBuilder(type, type, null);

                var methodInfos = type.GetMethods().Where(methodInfo => methodInfo.IsVirtual || methodInfo.IsAbstract)

                    .ToArray();

                ProxyInit(type, typeBuilder, methodInfos, handlerInvokeMethodInfo);

                info = ProxyDict[type];

                if (info.Count == 1)

                {

                    info.MethodInfos = methodInfos;

                }

            }

            return Activator.CreateInstance(info.TypeBuilder.CreateTypeInfo(), handler, info.MethodInfos) ??

                                              throw new Exception("不同环境此处可能需要改写");

        }

    }

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