Natasha v4.0.0.0 动态编程新篇章

2023-11-06 05:32

本文主要是介绍Natasha v4.0.0.0 动态编程新篇章,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、简介

     

Natasha 基于 Roslyn 的 C# 动态程序集构建库,该库允许开发者在运行时使用 C# 代码构建域 / 程序集 / 类 / 结构体 / 枚举 / 接口 / 方法等,使得程序在运行的时候可以增加新的模块及功能。Natasha 集成了域管理/插件管理,可以实现域隔离,域卸载,热拔插等功能。该库遵循完整的编译流程, 可自动添加引用,完善的对象模板让开发者只专注于程序集脚本的编写,兼容 netcoreapp2.0+ / netcoreapp3.0+, 跨平台,统一、简便的链式 API。

 二、进化

Natasha 已经经历了3个大版本的迭代,从普通的编译构建到黑科技的挖掘与融入,使得 Natasha 让动态编程更加的丰富,我们相继解决了 自动覆盖引用的问题、二义性引用的问题、私有成员调用、只读字段赋值、编译环境包继承,源代码调试包继承,域/语法树/编译组件解耦等问题,暂时放弃了对 .NETFramework 的支持,希望有人能一起参与维护。

三、好处

看到有人在问,为什么需要动态编程,在回答这个问题之前我需要说明,这里我不会把动态编程细节一一展示出来,对于动态编程的见解各有春秋,从 Natasha 给我带来的收益讲一讲可能更接地气。 在 Natasha 使用  Roslyn 改造以来,我先后开源了 DeepClone 深度克隆库、NCaller 实体字段及属性代理、DynamicCache 本地高性能并发只读缓存, Lycium.Mapper 实体类映射、动态代理、动态接口、表格与实体类的相互映射等项目, 在公司项目中也使用了 Natasha, 对 NewExpression 进行了翻译处理,使得 new 表达式中的赋值操作可以被转换成结果,对所有支持表达式树的开源库来说,这是一项黑科技的切入。Natasha 在实际项目中,一出手就要见血,也许你觉得有些开源项目并不好用,那么你可以在周末使用 Natasha 花上2-3个小时定制一个项目出来, 如果你觉得2小时有点夸张,那么3个小时也够你折腾了。

四、问题

1、请问该库生成的代码性能如何?

答:原生性能,与使用者写的代码有关。

2、每次编译都要几十到几百毫秒?

答:不用每次都编译,线上项目也不是每次访问一个接口都编译一次整个项目吧, 你把编译结果缓存起来就可以了。

3、为什么每个版本的 API 都有一些变化?

答:不赚钱。

4、你开发中遇到过最多的问题是什么?

答:

穷。

贡献者太少。

脑累,因为滥用 roslyn ,第一天的问题,第二天可能就被关了。

身累,调研和实验总是在凌晨, 希望国家能出自己的编程语言。

心累,陌生人多的时候不能说自己累,会被吐槽。

5、你会反射吗?你知道反射有多牛逼吗?

答: 不太了解,谢谢科普。

6、请问 Natasha 实现的功能,反射也能做到吗?Emit 能做到吗?表达式树能做到吗?如果可以的话为啥还要用你的库?

答:能,  最后一个问题付费。

7、请问 var 是什么?

答:.....

8、请问为什么不能运行?

答:报了什么错?截图我看看。

问:这样

答:你命令敲错了,单词打错了。 

五、使用 4.0 版

1、引入 DotNetCore.Natasha v4.0

2、引入 编译组件库:

  • DotNetCore.Natasha.CSharpSyntax v2.0

  • DotNetCore.Natasha.Domain  v2.0

  • DotNetCore.Natasha.CSharpCompiler  v2.0

3、注册组件库

NatashaComponentRegister.RegistDomain<NatashaAssemblyDomain>();
NatashaComponentRegister.RegistCompiler<NatashaCSharpCompiler>();
NatashaComponentRegister.RegistSyntax<NatashaCSharpSyntax>();

4、敲代码

六、示例

  • 来这里看 HelloWorld:

https://natasha.dotnetcore.xyz/zh/helloworld.html

  • UT测试我没有写的花了呼哨,每个测试函数都是一个示例:

https://github.com/dotnetcore/Natasha/tree/v4.0+dev/test/NatashaUT

  • 直接使用字符串编译

//您可以在 AssemblyCSharpBuilder 基础上封装自己的模板
string yourClassScript = "xxx
AssemblyCSharpBuilder oop = new AssemblyCSharpBuilder();
oop.Compiler.Domain = DomainManagement.Random;
oop.Add(yourClassScript);
Type type = oop.GetTypeFromShortName("yourClass");
  • 根据字符串返回一个类:

//请把结果缓存起来
var typeMapping = new ConcurrentDictionary<string,Type>();
var str = "Student"; 
var func = NDelegate.RandomDomain().Func<Type>($"return typeof({str});");
typeMapping[str] = func();
  • 调用属性

var propNameCaller = NDelegate.RandomDomain().Func<Student,string>($"return obj.Name;");var name = propNameCaller(xxx);
  • 设置属性,但属性类型我不确定

var propNameInfo = typeof(Student).GetProperty("Name");
var propType = propNameInfo.PropertyType.GetDevelopmentName();
var propNameSetter = NDelegate.RandomDomain().Action<Student,object>($"arg1.Name = ({propType})arg2;");propNameSetter(xxx,"newName"); 
  •   创建一个类及添加成员的三种方式

NClass nClass = NClass.DefaultDomain();
nClass.Namespace("MyNamespace").Public().Name("MyClass").Ctor(ctor=>ctor.Public().Body("MyField=\"Hello\";"));
  //你可以使用 .成员()的方式来创建一个成员nClass.Property(prop => prop.Type(typeof(string)).Name("MyProperty").Public()OnlyGetter("return \"World!\";"));
//也可以单独定义成员然后添加到类中例如
MethodBuilder mb = new MethodBuilder();
mb.Public().Override().Name("ToString").Body("return MyField+\" \"+MyProperty;").Return(typeof(string));nClass.Method(mb);
//同样可以使用 nClass 创建一个 Builder 来添加成员
FieldBuilder fb = nClass.GetFieldBuilder();
fb.Public().Name("MyField").Type<string>();
  • 获取一个无参的类型构造委托

var creator = NInstance.Creator<Student>();
var creator = NInstance.Creator(typeof(Student));
Student student = creator();
  • 使用类标记访问 自定义类型的私有成员

var action = NDelegate.RandomDomain()
.SetClass(item=>item.AllowPrivate<TPropertyClass>())
.Action<TPropertyClass>("obj.privateA=1;");
action(test);
  • 使用共享库反射部分系统类型私有成员

var action = NDelegate
.RandomDomain(item => item.UseShareLibraries = true)
.SetClass(item => item.AllowPrivate<List<int>>())
.Func<int>("return (new List<int>())._size;");
var size = action();
  • 使用 Natasha 突破 readonly 赋值限制

//如果你的C#脚本代码里是这样
//  instance.Name = "xxx";  由于 Name 是只读字段会报错
//  “instance.Name”.ReadonlyScript() = "xxxx"
//使用 ReadonlyScript 扩展方法会自动对字符串包装处理成 ReadOnly 可支持的赋值类型。

七、API 说明

FastMethodOperator 是最为灵活的委托定制模板。

FakeMethodOperator 是为了仿制委托的定制模板。

NDelegate 是基于 FakeMethodOperator 封装的委托定制模板。

NClass / NEnum / NInterface / NStruct 是面向对象的定制模板。

NInstance 是实例初始化的委托模板, 目前仅支持无参构造。

八、尾语

Natasha 的黑科技建立在稳定的 Roslyn 版本之上,目前手还没有伸到深处,因此稳定性是可控的,我们拥有大量的测试与实践,同时还有线上支持,各位可以放心用。我看到网上有些文章摘抄了 Natasha 的部分代码去讲解一些应用,这里非常欢迎,希望感兴趣的老铁能进群(邮箱联系我 2765968624@qq.com),Natasha 组件已经摘出来了,所以各位都能看清楚是什么套路,欢迎大家一起做 Natasha 的贡献者,我想声明一点:开源项目没有作者,只有贡献者,谁贡献的多贡献的少的问题而已,开发者能了解这项技术,能运用,能创造便是意义所在。

Roslyn 的该用法老早已经出现,只不过对不同版本的 .NET 支持的有瑕疵,各位写文章科普和教人应用我十分欢迎,如果有其他目的:割韭菜,赚名声什么的,请停止这种行为。

下一篇将会以一个框架的实战来介绍 Natasha 。

铁子们别忘了双击666,请把 “ Natasha 最美!” 打到公屏上,谢谢。

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