C#4.0新特性之(一)动态查找

 C#4.0新特性之(一)动态查找

 

　　在大神Anders的领导下，C#这门语言也越来越快地朝着编程语言宇宙第一神器进化，C#4.0的新特征都是围绕“动态”（dynamic）的概念的，本文我们先来看看第一个新特性：动态查找（Dynamic Lookup）。

1.初识dynamic

动态查找允许动态（即在运行时）实现对某个对象的操作与对象类型的绑定，而不管这个对象是来自COM，IronPython，HTML DOM还是CLR的反射。你可以在程序中绕过编译器的类型检查，而把类型的匹配（lookup）丢给运行时去作。如果你需要对这样的对象进行操作，则会用到一个全新的类型：dynamic

dynamic是一个和之前所有CTS支持的类型都很不一样的类型，因为他不是object！确切的说，它会告知编译器“请暂时别把我当成任何object！”。看上去这和过去的反射很类似，但是dynamic可以让我们在代码里就可以直接实现对这个未知类型对象的操作，下面我们通过一个例子来说明dynamic带来的便利。我的电脑上安装了一种叫X雷的下载软件，它提供了一些COM组件可供调用，在过去，我需要这样来调用这个COM对象：

     private static void NoDynamicCall(String url = "http://www.sunhao.cc/temp/lgxz.wma")
       {
           Type thunderAgent;
           object objThunderAgent;
           object[] parameter = new object[14];
           if (url != null && url.Length > 0)
           {
               thunderAgent = Type.GetTypeFromProgID("ThunderAgent.Agent");
               objThunderAgent = Activator.CreateInstance(thunderAgent);
               parameter[0] = url;//url
               parameter[1] = "";
               parameter[2] = "";
               parameter[3] = "";
               parameter[4] = url;//ref url
               parameter[5] = -1;
               parameter[6] = 0;
               parameter[7] = -1;//threadCount
               parameter[8] = "";//strCookie 
               parameter[9] = "";
               parameter[10] = "";
               parameter[11] = 1;
               parameter[12] = "";
               parameter[13] = -1;
               thunderAgent.InvokeMember("AddTask5", BindingFlags.InvokeMethod, null, objThunderAgent, parameter);
               object[] parm = new object[1] { 1 };
               thunderAgent.InvokeMember("CommitTasks2", BindingFlags.InvokeMethod, null, objThunderAgent, parm);
           } 
       }

这种通过Type.InvokeMemer在COM对象上调用方法实属别扭且无奈之举，因为编译器要先对方法的调用者进行类型绑定。不过现在有了dynamic类型，我们可以按照这样的方式对上述com对象进行操作：

            Type agentType;
           if (url != null && url.Length > 0)
           {
               agentType = Type.GetTypeFromProgID("ThunderAgent.Agent");
               dynamic dAgent = Activator.CreateInstance(agentType);
               dAgent.AddTask5(url, "", "", "", url, -1, 0, -1, "","", "", 1, "", -1);
               dAgent.CommitTasks2(1);
           }

 这样直接的调用方式要自然多了。不过你也许会问，既然这里的dAgent的类型未知，而其AddTask5方法在编译时也完全不知道其存在性，那么岂不是任何合法或者非法的调用都不会受到编译器的监管，而把一切可能的危险留给了运行时？的确，编译器只会检查发生在CTS支持的各种类型上的调用，而dynamic在编译时还没有被映射到任何一种CTS类型。

Tips 前面说的dynamic不是object句话当且仅当程序运行前是正确的，运行时dynamic会首先被声明成为一个object，下面是IL描述的分配本地参数的stack上的信息：

.method private hidebysig static void  DynamicCall([opt] string url) cil managed
{
  .param [1] = "http://www.sunhao.cc/temp/lgxz.wma"
  // Code size       420 (0x1a4)
  .maxstack  17
  .locals init ([0] class [mscorlib]System.Type agentType,
           [1] object dAgent,
           [2] bool CS$4$0000,
           [3] class [Microsoft.CSharp]Microsoft.CSharp.RuntimeBinder.CSharpArgumentInfo[] CS$0$0001)
//以下省略N行

　　而编译器对任何对发生在dynamic类型上的操作无能为力，他能做的唯一工作就是为运行时收集一些该dynamic对象的信息，比如它上面的方法签名。dynamic提供了访问com对象的方便，但是由于它在一定程度上破坏了C#强类型的特性，同时也要求程序员对自己写下的代码完全负责，增加了debug的成本。所以说dynamic有风险，使用需谨慎。

2.DLR与自定义动态类型

　　Dynamic Language Runtime是.Net 4.0中一组全新的API。对于C#，DLR提供了Microsoft.CSharp.RuntimeBinder命名空间^[1]，它为C#提供了强大的运行时互操作（COM，Ironpython等）能力，DLR也有优秀的缓存机制，对象一旦被成功绑定，CLR在下一次调用的时候就可以直接对确定类型的对象进行操作，而不必再通过DLR去lookup了。如果想在自己的代码中实现一个动态类型对象，可以继承DynamicObject^[2]类，并实现自己的若干get和set方法。例如下面这个简单的例子：

   public class MyClass:DynamicObject
    {
       public override bool TryInvokeMember(InvokeMemberBinder binder, object[] args, out object result)
       {
           result =  binder.Name;
           return true; 
       }
    }

上述代码在尝试invoke某个方法的时候直接返回该方法的名字。于是下面的代码将输出方法名：

            dynamic d = new MyClass();
            Console.WriteLine(d.AnyMember());

 

3.dynamic的使用

　　由于dynamic本身也是一个类型（虽然只有编译器认识它，运行时不认识它），而且dynamic实现了implicit和explicit运算符，理论上任何可以使用CLR的类型的地方都可以用dynamic。以下的代码是合法的：

            dynamic d = (dynamic)2;
            Action<dynamic> dAct = new Action<dynamic>((dynamic n) => { Console.Write(n.GetType()+": "+n); });
            dAct(d);

　　但是dynamic也不是万能的:

　　1).目前动态查找不支持扩展方法的调用（可能在未来的版本的C#中会提供支持）。

　　2).匿名方法和Lambda表达式不能转换为dynamic，也就是说dynamic d = x=>x;是不合法的，事实上lambda表达式也不能转成object。一样的道理，因为lambda表达式会在上下文环境下要么被编译器解释成委托类型，要么被解释成表达式树，但是如果上下文缺乏类型信息，编译器会confuse掉。

4.总结

　　dynamic是C#4.0的核心特征，感觉上是C#这种强类型的语言多了一些动态语言的特征，是对C#和.Net的一个完善。如本文开头所说，作为一门编程语言，C#正在猛练北冥神功^[3] ，这样下去可能C#要和ms word一样成为居家旅行杀人越货必备的武器了。

5.引用

[1] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/microsoft.csharp.runtimebinder(VS.100).aspx

[2] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.dynamic.dynamicobject(VS.100).aspx

[3] http://baike.baidu.com/view/146278.htm 

Author:Freesc Huang @ CNBlogs