夏雷

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实现.net下的动态代理

一、动态代理可以解决哪些问题

 

本文描述的动态代理可以解决以下问题：

 

问题1：接口约束问题

 

场景A：ComboBox类与ToolStripComboBox类的行为大部分相似，它们却不共享某个粒度较大的接口，以至于对这两个类的操作代码难以公用。

 

场景B：在泛型程序中，我们必需为泛型类型声明一个接口约束，才能使用该类型所对应接口约束的方法与属性。这样以来有一个问题：存在接口A，类型B，A中的所有属性和方法签名B都有，但B不是A的实现，不能由B转换为A。而由于某些原因，我们无法获得B的代码或者虽然能够获得B的代码，却由于种种考虑不能更改B的代码；

大多数情况下，可以新写一个类C，使类C继承自B，再让C实现接口A。然而，其一，代码量较大；其二，当B为Sealed时不能继承；其三：不方便使用继承（如：继承后，IDE中的设计器无法给新类提供支持）。

 

此时，我们希望动态代理能解决这个问题：

 

假定我们有一个接口：

 

1    public interface TInterface
2    {
3        String A { get; }
4        String B(Object a, Object b, Object c, Object d, Object e);
5    }
6

 

有一个类：

 

 1    public class ClassA
 2    {
 3        public String A 
 4        {
 5            get
 6            {
 7                return String.Empty;
 8            }
 9        }
10
11        public String B(Object a, Object b, Object c, Object d, Object e)
12        {
13            return String.Empty;
14        }
15    }
16
17

 

我们需要这个动态代理类（假定为 TypeTemplate）提供一个方法，能够方便的生成一个代理类实例，将ClassA的实例包装一下，转变为 TInterface 的实例：

 

1        public static TInterface Create<TInterface, TImple>(TImple instance) 
2            where TInterface : class
3            where TImple : class
4        {
5            ……
6        }
7

 

该方法生成一个实现TInterface的动态类的实例。对于TInterface中的每一个属性或方法，该实例直接调用instance实例中具有同样签名的属性或方法，如果没有匹配的属性或方法，则抛出NotImplementedException异常。

 

问题2：快速生成现有实例类的Wrapper

 

场景C：假定接口TInterface有10个方法，类TImple中有9个方法与TInterface对应，为了实现TInterface，需要新写一个Wrapper类。最方便的写法是令Wrapper继承自TImple且实现接口TInterface，Wrapper只需新添实现那个未实现的方法即可。然而，如前面所述，很多情况下使用继承不是最佳选择。不用继承的话，则需要Wrapper类实现TInterface的全部10个方法，枯燥又乏味。

 

此时，我们期待存在这样一种动态代理：它能够将几个实例B，C，D一起打包，使它适合接口A。这样一来，针对场景C，我们只需要写一个简单的Wrapper类，实现那个未实现的方法，然后与TImple实例一起由动态代理工厂打包生成一个新的代理类实例即可。

 

即：我们需要动态代理工厂TypeTemplate能够提供以下方法：

 

1        public static TInterface Create<TInterface>(TInterface instance, params Object[] impleInstances)
2            where TInterface : class
3        {
4            …
5        }
6

 

该方法生成一个实现TInterface的类实例。对于TInterface中的每一个属性或方法，该实例依次从impleInstances中寻找具有同样签名的属性或方法，如果没有匹配的属性或方法，则抛出NotImplementedException异常。

 

问题3：AOP应用

 

场景D：当需要对方法进行拦截时我们需要动态代理。

 

AOP是动态代理最经典的应用，无需赘述。

 

这种情况下，我们需要 TypeTemplate 类提供以下的方法向代理类中加入钩子：

 

1        public delegate void Handler<TImple>(TImple imple) where TImple: class;
2
3        public static TInterface CreateIntercepted<TInterface, TImple>(TImple instance, Handler<TImple> before, Handler<TImple> after)
4            where TInterface : class
5            where TImple : class
6        {
7            …
8        }
9

 

二、实现

 

 

下面来实现动态代理类工厂TypeTemplate。由于时间有限，只实现 static TInterface Create<TInterface, TImple>(TImple instance) 方法原型。其它几个静态方法可以用类似的方式实现。

 

实现思路：

 

对于问题1中的接口TInterface和类ClassA，通过Emit生成如下类型InterfaceImple_ClassA的IL代码。

 

 

 1    public class InterfaceImple_ClassA : TInterface
 2    {
 3        private ClassA __wrappedInstance;
 4
 5        public InterfaceImple_ClassA(ClassA instance)
 6        {
 7            __wrappedInstance = instance;
 8        }
 9
10        public String A
11        {
12            get { return __wrappedInstance.A; }
13            set { throw new NotImplementedException(); }
14        }
15
16        public String B(Object a, Object b, Object c, Object d, Object e)
17        {
18            return __wrappedInstance.B(a,b,c,d,e);
19        }
20    }
21
22

 

假定生成上面这个类型的方法为:

 

1        public static Type DynamicTypeGen<TInterface, TImple>()
2            where TInterface: class where TImple : class
3
4

 

则可用Activator轻松生成动态代理类实例：

 

1        public static TInterface Create<TInterface, TImple>(TImple instance) 
2            where TInterface : class
3            where TImple : class
4        {
5            Type type = DynamicTypeGen<TInterface, TImple>();
6            return Activator.CreateInstance(type, instance) as TInterface;
7        }
8

 

下面是具体代码：

 

 

Code

 

单元测试代码：

 

 1        [TestMethod]
 2        public void TestCreate()
 3        {
 4            ClassA a = new ClassA();
 5            TInterface i = TypeTemplate.Create<TInterface, ClassA>(a);
 6            Assert.AreNotEqual(null, i);
 7            Assert.AreEqual(String.Empty, i.A);
 8            Assert.AreEqual("3", i.B(1, 2));
 9        }
10

 

 

三、说明

 

1         上文只是 TypeTemplate的原型实现，我只进行了简单的单元测试，没有针对全部可能遇见的情况进行测试；在功能上，未生成event的动态代理；

2         static TInterface Create<TInterface>(TInterface instance, params Object[] impleInstances) 这个方法生成的代理类最好继承一个特殊接口，通过该接口能够接入被代理的实例；

3         如果第一部分所述的三个静态方法全部实现了的话，将是一个非常强大的代理工厂；

4         代理类实例的性能接近于直接调用相关方法或属性的性能，性能极佳；

5         代理类实例的生成是通过反射生成的，在性能上有很大的提升空间。可以通过emit动态生成一个工厂类。如，针对上面的ClassA，生成如下工厂类：

 

1    public class InterfaceImple_ClassA_Factory
2    {
3        public readonly String Name = "InterfaceImple_ClassA_Factory";
4        public InterfaceImple_ClassA Create(ClassA a)
5        {
6            return new InterfaceImple_ClassA(a);
7        }
8    }
9

 

         然后通过反射生成以上工厂类的实例，缓存住。当需要生成新的动态代理实例时，从缓存中查找对应的工厂，生成具体的代理类。

 

 

 

转自：http://www.cnblogs.com/xiaotie/archive/2009/02/01/1381825.html

好文 

posted on 2009-04-20 10:14  夏雷  阅读(524)  评论(0)  编辑  收藏  举报