来一点反射和Emit,让ORM的使用极度简化
PDF.NET开发框架一直是号称“无需反射”的,因为它的ORM框架(PDF.NET不仅仅是一个ORM框架,详细请见官网)中实体类的设计很特别,不需要反射就能够获知映射的字段信息,我们用实际的例子来说明下。
1,实体类解析
假设有这样一个数据库LocalDb中有一个表Table_User ,如下图:
图中的数据库用PDF.NET集成开发工具打开,该工具可以在官网找到下载地址。找到该表后,在左边的表名称树节点或者右边的查询窗口,鼠标右键菜单上,找到生成实体类的功能,具体过程这里不做演示了,因为这不是本文的主题。
下面,我们看看生成的实体类:
[Serializable()] public partial class Table_User : EntityBase { public Table_User() { TableName = "Table_User"; EntityMap = EntityMapType.Table; //IdentityName = "标识字段名"; IdentityName = "UID"; //PrimaryKeys.Add("主键字段名"); PrimaryKeys.Add("UID"); } protected override void SetFieldNames() { PropertyNames = new string[] { "UID", "Name", "Sex", "Height", "Birthday" }; } /// <summary> /// /// </summary> public System.Int32 UID { get { return getProperty<System.Int32>("UID"); } set { setProperty("UID", value); } } /// <summary> /// /// </summary> public System.String Name { get { return getProperty<System.String>("Name"); } set { setProperty("Name", value, 50); } } /// <summary> /// /// </summary> public System.Boolean Sex { get { return getProperty<System.Boolean>("Sex"); } set { setProperty("Sex", value); } } /// <summary> /// /// </summary> public System.Single Height { get { return getProperty<System.Single>("Height"); } set { setProperty("Height", value); } } /// <summary> /// /// </summary> public System.DateTime Birthday { get { return getProperty<System.DateTime>("Birthday"); } set { setProperty("Birthday", value); } } }
在实体类的构造函数中,下面几个属性指明了表的一些特性:
TableName = "Table_User";
表示实体类映射的表名称;
EntityMap = EntityMapType.Table;
表示实体类的映射类型是一个表,当然还可以是视图、存储过程、函数等;
//IdentityName = "标识字段名"; IdentityName = "UID"; //PrimaryKeys.Add("主键字段名"); PrimaryKeys.Add("UID");
这个不用多说,有注释了。注意主键可以设置多个的。
protected override void SetFieldNames()
该方法说明了实体类映射的哪些字段。
public System.Int32 UID
{
get { return getProperty<System.Int32>("UID"); }
set { setProperty("UID", value); }
}
UID属性的Get和Set方法也很简单,看名字就知道它的功能了。注意属性中映射了字段名称,比如数据库的字段是UID,那么属性改个名字,象下面这样写也是完全可以的:
public System.Int32 UserId
{
get { return getProperty<System.Int32>("UID"); }
set { setProperty("UID", value); }
}
2,问题和优化
因此,从总体上来说,PDF.NET实体类的结构很简单,比起EF的DbFirst方式和其它ORM框架的实体类来说,要简单很多,所以我一般情况下都是手写实体类,但是对于不是很熟悉框架的朋友来说,如果没有代码工具,要手写还是比较麻烦,毕竟属性的Get和Set访问器还是要多写一行代码。
如果我们将实体类先抽象出来一个接口,然后让框架根据该接口,自动继承EntityBase基类和实现接口的属性方法,那该多好啊!
PS:这个想法我已经想了好几年了,但总觉得不是很有必要。现在,CodeFirst越来越流行了,都是先定义实体类,然后在定义或者自动创建数据库。同样,PDF.NET的广大用户也要求能够更简单的使用框架,跟上时代潮流。所以,我最近才付诸实际行动。
我们用一点反射和一点Emit,来完成这个过程:
反射得到构造函数和属性定义:
//得到类型生成器 TypeBuilder typeBuilder = modBuilder.DefineType(newTypeName, newTypeAttribute, newTypeParent, newTypeInterfaces); typeBuilder.AddInterfaceImplementation(targetType); //定义构造函数 BuildConstructor(typeBuilder, newTypeParent, targetType.Name); //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 PropertyInfo[] pis = targetType.GetProperties(); List<string> propertyNames = new List<string>(); foreach (PropertyInfo pi in pis) { propertyNames.Add(pi.Name); //属性构造器 PropertyBuilder propBuilder = typeBuilder.DefineProperty(pi.Name, System.Reflection.PropertyAttributes.HasDefault, pi.PropertyType, null); MethodAttributes getSetAttr = MethodAttributes.Public | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.HideBySig | MethodAttributes.Virtual | MethodAttributes.NewSlot | MethodAttributes.Final; //构造Get访问器 MethodBuilder getPropMethodBuilder = typeBuilder.DefineMethod("get_" + pi.Name, getSetAttr, pi.PropertyType, Type.EmptyTypes); GeterIL(pi.Name, newTypeParent, pi.PropertyType, getPropMethodBuilder); //构造Set访问器 MethodBuilder setPropMethodBuilder = typeBuilder.DefineMethod("set_" + pi.Name, getSetAttr, null, new Type[] { pi.PropertyType }); SeterIL(pi.Name, newTypeParent, pi.PropertyType, setPropMethodBuilder); //添加到属性构造器 propBuilder.SetGetMethod(getPropMethodBuilder); propBuilder.SetSetMethod(setPropMethodBuilder); } MethodBuilder SetFieldNamesBuilder = typeBuilder.DefineMethod("SetFieldNames", MethodAttributes.Family | MethodAttributes.Virtual | MethodAttributes.HideBySig); SetFieldNamesIL(newTypeParent, SetFieldNamesBuilder, propertyNames.ToArray()); //真正创建,并返回 Type resuleType=typeBuilder.CreateType();
Emit方式得到属性访问器的具体构造过程:
/// <summary> /// 构造Get访问器 /// </summary> /// <param name="propertyName"></param> /// <param name="baseType"></param> /// <param name="propertyType"></param> /// <param name="methodBuilder"></param> void GeterIL(string propertyName, Type baseType, Type propertyType, MethodBuilder methodBuilder) { MethodInfo getProperty = null; MethodInfo[] ms = typeof(EntityBase).GetMethods(BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic); foreach (MethodInfo info in ms) { if (info.Name == "getProperty" && info.IsGenericMethod) { getProperty = info; break; } } getProperty = getProperty.MakeGenericMethod(propertyType); var ilGenerator = methodBuilder.GetILGenerator(); ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0); ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldstr, propertyName); ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, getProperty); ilGenerator.Emit(OpCodes.Ret); } /// <summary> /// 构造Set访问器 /// </summary> /// <param name="propertyName"></param> /// <param name="baseType"></param> /// <param name="propertyType"></param> /// <param name="methodBuilder"></param> void SeterIL(string propertyName, Type baseType, Type propertyType, MethodBuilder methodBuilder) { MethodInfo setProperty =null;//= baseType.GetMethod("setProperty", BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic); MethodInfo[] ms = typeof(EntityBase).GetMethods(BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic); foreach (MethodInfo info in ms) { if (info.Name == "setProperty" ) { if (info.GetParameters().Length == 2) { setProperty = info; break; } } } var ilGenerator = methodBuilder.GetILGenerator(); ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0); ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldstr, propertyName); ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1); //是否是值类型 if (propertyType.IsValueType) ilGenerator.Emit(OpCodes.Box, propertyType); ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, setProperty); ilGenerator.Emit(OpCodes.Ret); }
在上面的IL代码方法中,EntityBase 的 getProperty 和setProperty 方法有泛型实现和重载,所以只有遍历实体类所有的方法。
写Emit代码也不是想象中的那么复杂,基本过程就是先手工写好C#代码,编译得到Exe或者Dll,然后用ILDASM或反编译工具,得到IL代码,最后就是看着IL代码,用Emit一个个对应发出代码,就行了。
OK,我们将这个代码封装到一个EntityBuilder类中,定一个构造实体类的方法
private static Dictionary<Type, Type> dictEntityType = new Dictionary<Type, Type>(); private static object sync_lock = new object(); /// <summary> /// 根据接口类型,创建实体类的实例 /// </summary> /// <typeparam name="T"></typeparam> /// <returns></returns> public static T CreateEntity<T>() where T:class { Type targetType = null; Type sourceType = typeof(T); if (sourceType.BaseType == typeof(EntityBase)) //如果本身是实体类,则不生成 { targetType = sourceType; } else { if (!dictEntityType.TryGetValue(sourceType, out targetType)) { lock (sync_lock) { if (!dictEntityType.TryGetValue(sourceType, out targetType)) { EntityBuilder builder = new EntityBuilder(sourceType); targetType = builder.Build(); dictEntityType[sourceType] = targetType; } } } } T entity = (T)Activator.CreateInstance(targetType); return entity; }
万事俱备,只欠东风!
3,更简单的使用方式
下面,我们将前面的实体类抽象出一个接口ITable_User :
public interface ITable_User { DateTime Birthday { get; set; } float Height { get; set; } string Name { get; set; } bool Sex { get; set; } int UID { get; set; } }
再做一点准备工作,在应用程序配置文件里面配置一下连接,框架默认取最后一个配置:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <configuration> <connectionStrings> <add name="local" connectionString="Data Source=.;Initial Catalog=LocalDB;Integrated Security=True" providerName="SqlServer" /> </connectionStrings> </configuration>
然后像下面这样使用实体类并查询:
static void TestDynamicEntity() { ITable_User user = EntityBuilder.CreateEntity<ITable_User>(); //如果接口的名称不是"ITableName" 这样的格式,那么需要调用 MapNewTableName方法指定 //((EntityBase)user).MapNewTableName("Table_User"); OQL qUser = OQL.From((EntityBase)user).Select(user.UID, user.Name, user.Sex).END; List<ITable_User> users = EntityQuery.QueryList<ITable_User>(qUser, MyDB.Instance); }
在代码中,只需要
EntityBuilder.CreateEntity<ITable_User>();
这样的方式,定义一个实体类的接口,就自动创建了我们的实体类,是不是非常简单了?
有了实体类,然后可以像普通实体类那样来使用ORM查询语言--OQL,不过原来的EntityQuery泛型实体查询类得改进下,才可以支持“动态实体类”的查询。
当前功能已经在PDF.NET Ver 4.6.4.0525 版本实现,之前的版本,大家可以去开源项目下载:http://pwmis.codeplex.com
4,动态实体类的使用约束
这里说的“动态实体类”是通过程序在运行时动态创建得到实体类,而不是预先在源码中写好的实体类。对本方案而言,使用动态实体类有以下几点约束:
- 使用接口(interface)定义实体类
- 实体类属性定义需要get,set 访问器同时存在(否则怎么保存数据到数据库?)
- 属性名称跟表字段名称一致,且属性类型跟字段的数据类型相兼容
- 接口名称为“I”打头的表名称,否则需要使用时候映射一下
如果你不想有这些约束,或者想灵活映射字段和属性,那么还是手写实体类吧,多写一行代码,象本文开头示例的那个实体类一样。
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