.Net CLR Hosting原理及实践

在开发CLR的时候，MS实际上是将CLR相关的功能作为一个COM服务实现在一个DLL里面。对这个DLL的选择，是由垫片来选择的。

MS为CLR定义了一个标准的COM接口，并且为该接口和COM服务指定了GUID。

虽然没有垫片mscoree.dll的实现代码，但是咱可以看看头文件….

在MSCorEE头文件里面，定义了一些GUID和非托管的最重要的ICorRuntimeHost接口。

任何windows应用程序，都可以编程实现hosting CLR，可以调用MSCorEE里面的CorBindToRuntime方法来实现寄宿托管程序。在寄宿托管程序的时候，process里面众多的thread只有两种可以执行托管代码：

 

HRESULT CorBindToRuntimeEx ( 

    LPWSTR pwszVersion,  

    LPWSTR pwszBuildFlavor,

    DWORD flags,           

    REFCLSID rclsid,     

    REFIID riid,   

    LPVOID* ppv

);

 

       调用上面的这个函数的时候，这个函数允许指定期望加载的CLR的版本（pwszVersion，Null表示希望加载最新版本的CLR），加载服务器版本的ee还是工作站版本的ee，控制执行是并发垃圾回收还是非并发的垃圾回收，控制程序集是否以非特定与域的方式进行加载。

       最后一个参数的含义，是获取一个接口的指针，该指针可以指向其它设置选项的ICorRuntimeHost。这些选项，允许在宿主启动之前对他们进行配置。

       ICorRuntimeHost是hosting APIs里面的一个初始化COM interface。之所以说是初始化的COM interface，是因为这个接口，是在hosting CLR的时候需要用到的第一个接口。

 

       在MSCorEE.h中，找到了ICorRuntimeHost的定义和主要功能：

 

    MIDL_INTERFACE("90F1A06C-7712-4762-86B5-7A5EBA6BDB02")

    ICLRRuntimeHost : public IUnknown

    {

public
         //Start and Stop the CLR run in a Process

        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Start( void) = 0;       

        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Stop( void) = 0;   

   

        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetHostControl(

            /* [in] */ IHostControl *pHostControl) = 0;       

            //CLR Host用来获取CLR实现了哪些寄宿的应用程序接口。

        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetCLRControl(

            /* [out] */ ICLRControl **pCLRControl) = 0;       

            //从一个Process里面卸载一个AppDomain

        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE UnloadAppDomain(

            /* [in] */ DWORD dwAppDomainId,

            /* [in] */ BOOL fWaitUntilDone) = 0;      

            //在一个特定的应用程序域里面执行一个回调函数。

        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE ExecuteInAppDomain(

            /* [in] */ DWORD dwAppDomainId,

            /* [in] */ FExecuteInAppDomainCallback pCallback,

            /* [in] */ void *cookie) = 0;       

            //返回给当前Calling Thread某个特定的应用程序域的独一无二的Domain Id

        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetCurrentAppDomainId(

            /* [out] */ DWORD *pdwAppDomainId) = 0;      

            //执行一个由外部的Manifest定义的一个标准的2.0里面的Applicaiton

        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE ExecuteApplication(

            /* [in] */ LPCWSTR pwzAppFullName,

            /* [in] */ DWORD dwManifestPaths,

            /* [in] */ LPCWSTR *ppwzManifestPaths,

            /* [in] */ DWORD dwActivationData,

            /* [in] */ LPCWSTR *ppwzActivationData,

            /* [out] */ int *pReturnValue) = 0;       

            //在默认的应用程序域里面执行一个特定的方法。这个方法，对于只有一个AppDomian的CLR Host来说比较的方便。

        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE ExecuteInDefaultAppDomain(

            /* [in] */ LPCWSTR pwzAssemblyPath,

            /* [in] */ LPCWSTR pwzTypeName,

            /* [in] */ LPCWSTR pwzMethodName,

            /* [in] */ LPCWSTR pwzArgument,

            /* [out] */ DWORD *pReturnValue) = 0;        

};

 

这里，返回了这个接口之后，如何使用CLR提供的一系列功能呢？这里就涉及到一个非常重要的概念：Hosting Manager。

       关于这方面的资料，说实话见到的不多，大多在一些msdn blogs的隐蔽的角落里面。中文方面，比较好的有一篇台湾的蔡學鏞的大內高手專欄中的.NET CLR Hosting 簡介，还有就是filer和MS的zhangyi在blog上面也介绍过。

Hosting Manager是干嘛的呢？简单的来说，就是把一系列的CLR提供的功能组织到一起。把他们组织成为一个逻辑功能的逻辑组合。

       在所有的CLR Hosting APIs里面提供的功能，主要包括：CLR的启动和关闭，App Domain相关，自定义错误处理，编程模型的执行，对调试器的支持，Assembly的Load相关，CLR的内部事件，CLR Engine相关，内存管理和垃圾回收，Threading，同步，I/O的支持等。

 

       这里，copy一个提供了CLR的各个功能的接口层次结构图：

      

和这个接口的层次图对应的，是功能的层次结构图：

这里，才回头到最上面ICLRRuntimeHost接口的定义里面的：

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetHostControl

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetCLRControl

 

这里的两个部分，就是把控制权交给了CLR，但是根据不同的功能到底是哪一部分实现的，是CLR实现的，还是Host实现的进行了选择。而在有的地方说的，在托管程序加载了CLR之后，就将控制权交给了CLR，指的起始就是SetCLRControl。

 

举一个简单的例子，就说IHostContrl里面的Assembly Loading这个功能的实现。这个功能的实现，是由宿主来实现的。其功能，都可以通过调用IHostAssemblyManager这个基本接口来实现：

 

MIDL_INTERFACE("613dabd7-62b2-493e-9e65-c1e32a1e0c5e")

IHostAssemblyManager : public IUnknown

{

public:

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetNonHostStoreAssemblies(

/* [out] */ ICLRAssemblyReferenceList **ppReferenceList) = 0;

       

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetAssemblyStore(

/* [out] */ IHostAssemblyStore **ppAssemblyStore) = 0;       

};

 

另外有一点需要特别指明一下，如果某一个特定的功能，是由CLR来实现的，调用这个功能的相应的接口就用ICLR来开头，如果这个功能是Host实现的，就调用IHost开头的接口定义的函数。

我们通常说sql server提供了对DotNet的支持，其实就是它实现了这些功能接口的功能，可以直接在CLR中调用相关的功能。

 

IHostAssemblyManager实现了了对Assembly Load功能，同时还有三个另外的接口也实现了Assembly Load相关的功能：IHostAssemblyStore ，ICLRAssemblyReferenceList，

ICLRAssemblyIdentityManager。他们都提供了不同的功能，分别有CLR和Host来实现。

      

 

       恩，介绍到这个地方，基本上CLR Hosting的原理和它的一套方法，都说清楚了。接下来，看看一个如何调用CLR功能的一个例子。

       下面展示一下如何采用一个非托管的宿主来加载CLR并且执行里面的一些代码。

      

       首先，在非托管宿主里面加载CLR并且启动：

 

      ICLRRuntimeHost *pCLRHost = NULL;
      HRESULT hr = CorBindToRuntimeEx(

      L"v2.0.40103",                 //需要加载的CLR版本，Null表示最新的

      L"wks",                    //GC的风格，Null表示默认的工作站模式

      STARTUP_CONCURRENT_GC,

      CLSID_CLRRuntimeHost,               //CLR的CLSID

      IID_ICLRRuntimeHost,                   //ICLRRuntimeHost的IID

      (PVOID*) &pCLRHost);                 //返回的COM接口

 

       初始化并且启动CLR：

       pCLRHost->Start();

 

然后执行一段托管代码：

hr = pCLRHost ->ExecuteInDefaultAppDomain(L"test.exe",

                                        L" test.Program",

                                        L"Start",

                                        NULL,

                                        &retVal);

       这里，是实现的硬编码，需要再相同的目录下面有一个test.ext和相关的方法和参数。

 

       从上面可以看到，其实我们如果需要Customzing CLR，调用一些CLR并不展示出来的功能，可以寻求上面的这个思路。

 

       5/17/2008 1:41:30 PM    首发sscli.cnblogs.com