.NET Emit 入门教程：第七部分：实战项目1：将 DbDataReader 转实体

前言：

经过前面几个部分学习，相信学过的同学已经能够掌握 .NET Emit 这种中间语言，并能使得它来编写一些应用，以提高程序的性能。

随着 IL 指令篇的结束，本系列也已经接近尾声，在这接近结束的最后，会提供几个可供直接使用的示例，以供大伙分析或使用在项目中。

ORM 实现的三个通用阶段：

第一阶段：

在以往新手入门写 ORM 实现的时候，往往会借助代码生成器，来针对整个数据库，生成一个一个的基础增删改查。

用代码生成器提前生成针对性的方法，运行效率高，但开发效率有可维护性低。

第二阶段：

随着对程序进一步的理解，可能会进化的使用反射来替代代码生成器，可以简化掉大量的生成式代码。

但该方向正好相反，运行效率低，开发效率和可维护性高，通过对反射属性加以缓存，可以改善运行效率问题。

第三阶段：

今天给出的项目示例是：

通过 Emit 实现 ORM 中常用的，通过 ADO.NET 的 DataReader 流读取数据库数据，并将其读取到实体类 这一例子。

通过该方法，可以即有高的运行效率，同时又保持开发效率和可维护性。

下面看基础示例：

示例代码：

以下示例代码，取自 CYQ.Data：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Reflection.Emit;
using System.Reflection;
using CYQ.Data.Table;
using CYQ.Data.Tool;
using CYQ.Data.SQL;
using System.Data.Common;

namespace CYQ.Data.Emit
{
    /// <summary>
    /// DbDataReader 转实体
    /// </summary>
    internal static partial class DbDataReaderToEntity
    {

        static Dictionary<Type, Func<DbDataReader, object>> typeFuncs = new Dictionary<Type, Func<DbDataReader, object>>();

        private static readonly object lockObj = new object();

        internal static Func<DbDataReader, object> Delegate(Type t)
        {
            if (typeFuncs.ContainsKey(t))
            {
                return typeFuncs[t];
            }
            lock (lockObj)
            {
                if (typeFuncs.ContainsKey(t))
                {
                    return typeFuncs[t];
                }
                DynamicMethod method = CreateDynamicMethod(t);
                var func = method.CreateDelegate(typeof(Func<DbDataReader, object>)) as Func<DbDataReader, object>;
                typeFuncs.Add(t, func);
                return func;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 构建一个ORM实体转换器（第1次构建有一定开销时间）
        /// </summary>
        /// <param name="entityType">转换的目标类型</param>
        private static DynamicMethod CreateDynamicMethod(Type entityType)
        {


            #region 创建动态方法

            var readerType = typeof(DbDataReader);
            Type convertToolType = typeof(ConvertTool);
            MethodInfo getValue = readerType.GetMethod("get_Item", BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public, null, new Type[] { typeof(string) }, null);
            MethodInfo changeType = convertToolType.GetMethod("ChangeType", BindingFlags.Static | BindingFlags.Public, null, new Type[] { typeof(object), typeof(Type) }, null);
            MethodInfo getTypeFromHandle = typeof(Type).GetMethod("GetTypeFromHandle");

            DynamicMethod method = new DynamicMethod("DbDataReaderToEntity", typeof(object), new Type[] { readerType }, entityType);
            var constructor = entityType.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, new Type[] { }, null);

            ILGenerator gen = method.GetILGenerator();//开始编写IL方法。
            if (constructor == null)
            {
                gen.Emit(OpCodes.Ret);
                return method;
            }
            var instance = gen.DeclareLocal(entityType);//0 ： Entity t0;
            gen.DeclareLocal(typeof(object));//1 string s1;
            gen.DeclareLocal(typeof(Type));//2   Type t2;
            gen.Emit(OpCodes.Newobj, constructor);
            gen.Emit(OpCodes.Stloc_0, instance);//t0= new T();

            List<PropertyInfo> properties = ReflectTool.GetPropertyList(entityType);
            if (properties != null && properties.Count > 0)
            {
                foreach (var property in properties)
                {
                    SetValueByRow(gen, getValue, changeType, getTypeFromHandle, property, null);
                }
            }
            List<FieldInfo> fields = ReflectTool.GetFieldList(entityType);
            if (fields != null && fields.Count > 0)
            {
                foreach (var field in fields)
                {
                    SetValueByRow(gen, getValue, changeType, getTypeFromHandle, null, field);
                }
            }

            gen.Emit(OpCodes.Ldloc_0, instance);//t0 加载，准备返回
            gen.Emit(OpCodes.Ret);
            #endregion

            return method;
        }
        private static void SetValueByRow(ILGenerator gen, MethodInfo getValue, MethodInfo changeType, MethodInfo getTypeFromHandle, PropertyInfo pi, FieldInfo fi)
        {
            Type valueType = pi != null ? pi.PropertyType : fi.FieldType;
            string fieldName = pi != null ? pi.Name : fi.Name;

            Label labelContinue = gen.DefineLabel();//定义循环标签；goto;

            gen.Emit(OpCodes.Ldarg_0);//加载 reader 对象
            gen.Emit(OpCodes.Ldstr, fieldName);//设置字段名。
            gen.Emit(OpCodes.Callvirt, getValue);//reader.GetValue(...)
            gen.Emit(OpCodes.Stloc_1);//将索引 1 处的局部变量加载到计算堆栈上。

            gen.Emit(OpCodes.Ldloc_1);//将索引 1 处的局部变量加载到计算堆栈上。
            gen.Emit(OpCodes.Brfalse_S, labelContinue);//if(!a){continue;}

            //-------------新增：o=ConvertTool.ChangeType(o, t);
            if (valueType.Name != "Object")
            {
                gen.Emit(OpCodes.Ldtoken, valueType);//这个卡我卡的有点久。将元数据标记转换为其运行时表示形式，并将其推送到计算堆栈上。
                //下面这句Call，解决在 .net 中无法获取Type值，抛的异常：尝试读取或写入受保护的内存。这通常指示其他内存已损坏。
                gen.Emit(OpCodes.Call, getTypeFromHandle);
                gen.Emit(OpCodes.Stloc_2);

                gen.Emit(OpCodes.Ldloc_1);//o
                gen.Emit(OpCodes.Ldloc_2);
                gen.Emit(OpCodes.Call, changeType);//Call ChangeType(o,type);=> invoke(o,type) 调用由传递的方法说明符指示的方法。
                gen.Emit(OpCodes.Stloc_1); // o=GetItemValue(ordinal);
            }
            //-------------------------------------------
            SetValue(gen, pi, fi);
            gen.MarkLabel(labelContinue);//继续下一个循环
        }

        private static void SetValue(ILGenerator gen, PropertyInfo pi, FieldInfo fi)
        {
            if (pi != null && pi.CanWrite)
            {
                gen.Emit(OpCodes.Ldloc_0);//实体对象obj
                gen.Emit(OpCodes.Ldloc_1);//属性的值 objvalue
                EmitCastObj(gen, pi.PropertyType);//类型转换
                gen.EmitCall(OpCodes.Callvirt, pi.GetSetMethod(), null); // Call the property setter
            }
            if (fi != null)
            {
                gen.Emit(OpCodes.Ldloc_0);//实体对象obj
                gen.Emit(OpCodes.Ldloc_1);//属性的值 objvalue
                EmitCastObj(gen, fi.FieldType);//类型转换
                gen.Emit(OpCodes.Stfld, fi);//对实体赋值 System.Object.FieldSetter(String typeName, String fieldName, Object val)
            }
        }
        private static void EmitCastObj(ILGenerator il, Type targetType)
        {
            if (targetType.IsValueType)
            {
                il.Emit(OpCodes.Unbox_Any, targetType);
            }
            else
            {
                il.Emit(OpCodes.Castclass, targetType);
            }
        }
    }

}

示例代码使用示例：

private static List<T> ReaderToListEntity<T>(DbDataReader reader)
{
    List<T> list = new List<T>();
    var func = DbDataReaderToEntity.Delegate(typeof(T));
    while (reader.Read())
    {
        object obj = func(reader);
        if (obj != null)
        {
            list.Add((T)obj);
        }
    }
    return list;
}

示例代码使用示例重点讲解：

1、Emit 实现中，接收 DbDataReader 做为参数，它是各种 DataReader 的基类：

可以适应不同的数据库类型，如果新手使用只是针对某一数据库类型，也可以修改为：SqlDataReader 或 MySqlDataReader 等。

2、Emit 实现中，仅实现读取当前行数据的功能，而读取多行，是在外层封装（即使用示例的封装方法）实现：

这样的好处是可以简化 Emit 的部分实现，同时又保留高效的性能。

3、Emit 实现中，涉及到三个外部方法：

A：List<PropertyInfo> properties = ReflectTool.GetPropertyList(entityType);

该方法是 CYQ.Data 的内部的实现，以缓存反射的属性，可以用以下代码替代：

PropertyInfo[] pInfo = t.GetProperties();

B：List<FieldInfo> fields = ReflectTool.GetFieldList(entityType);

该方法是 CYQ.Data 的内部的实现，以缓存反射的属性，可以用以下代码替代：

FieldInfo[] pInfo = t.GetFields();

C：ConvertTool.ChangeType 方法：

方法原型如下，实现全品类类型的安全转换：

public static object ChangeType(object value, Type t)

如果生成的实体类和数据库类型保持一致，则可以不需要进行类型转换，加类型转换，是为了可以兼容数据库字段类型和实体类属性类型的不同。

该方法的高效实现，可以参考：ConverTool

总结：

Emit 虽然活跃在 ORM 和 动态代理的领域，但掌握它， 并在合适的场景使用它，则可以获得更高效的解决方案。

当然，前提是你需要对程序 “性能” 有清晰的追求。