Natasha 4.0 探索之路系列 基本的动态编译

Posted 2022-02-14 dotNET跨平台

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Natasha 的设计

动态编译

Roslyn 为开发者提供了动态编译的接口，允许我们以 C# 代码来编写 Emit 或 表达式树生成的程序集，但是完成一个编译需要诸多步骤，用户参与的操作也很多，例如: 格式化整理语法树，创建编译选项，填充对应的引用程序集来支持语义检查和编译，控制输出流等。其中除了第一个语法树相对简单，后面都需要开发者摸索完成。毕竟 Roslyn 的文档不全，甚至关于它的文档散落在其他边角章节，比七龙珠都散。那么在这种情况下使用 Natasha 无疑是非常好的选择。

Natasha 的便捷之处

Natasha 自发版以来，便集成有引用管理，全局 Using 管理，域管理，这让开发者极大的减少了开发前的准备工作，在便捷编译过程中，Natasha 支持引用覆盖，Using 覆盖，编译流到域的输出，有了这三大保证，开发者可更多的关注于动态功能逻辑的开发。新版 Natasha 新增了语义过滤委托 API 以方便用户根据语义信息定制/重组自己的语法树，并提供方法支持开发者管理引用版本，另外保证了3种流的对外输出，即

• dll : 程序集输出文件

• pdb : 元数据调试信息

• xml : 元数据结构及注释

整个编译过程中将会分3阶段抛出异常:

1. 语法构建阶段，如果出错则抛出异常;

2. 编译阶段，如果编译失败则会抛出异常;

3. 元数据转换阶段，有些 API 是支持从 Assembly 到其他元数据获取和转换的，转换失败则抛出异常。

Natasha 基本编译单元

Natasha 的基本编译单元为 AssemblyCSharpBuilder ，该单元整合了编译流程所需要的基本功能，相比 Natasha 的模板而言，它则是轻量级，底层的工作单元。以下是使用方法：

首先引入 DotNetCore.Natasha.CSharp

最基本的编译操作

//Natasha 预热
NatashaInitializer.Preheating(/*...引用添加过滤器...例如:(item，name) => name!.Contains("IO")*/);

string code = @"public class Apublic string Name=""HelloWorld"";";

//在花括号范围内圈定域，using 内的方法锁定了域的作用范围.
//Natasha 所有关于 Name 的 Api 如果不指定，默认为 GUID.
using (DomainManagement.Create(domainName)/Random().CreateScope())

  AssemblyCSharpBuilder builder = new( /*....assenblyName....*/ );
  builder.Add(code);
  var type = builder.GetTypeFromShortName("A");  
  //...do sth..。



//手动指定域
AssemblyCSharpBuilder builder = new();
builder.Domain = DomainManagement.Random();
builder.Add(code);
var assembly = builder.GetAssembly();  
//...do sth..。


//直接定位到委托
string code = @"public class Apublic string Name=""HelloWorld""; public static string Get()  return (new A()).Name; ";
using (DomainManagement.Create("myDomain").CreateScope())

   AssemblyCSharpBuilder builder = new("myAssembly");
   builder.Add(code);
   var func = builder.GetDelegateFromShortName<Func<string>>("A"，"Get");
   Assert.Equal("HelloWorld"，func()); // √

其他 API

//设置输出 dll 文件路径
builder.SetDllFilePath(mydll);
//设置输出 pdb 文件路径
builder.SetPdbFilePath(mypdb);
//设置输出 xml 文件路径
builder.SetXmlFilePath(myxml);
//使用 Natasha 自带的输出路径(请在域和程序集名确定之后调用).
builder.UseNatashaFileOut();

//配置编译选项
builder.ConfigCompilerOption(opt=>opt);
//配置语法树选项
builder.ConfigSyntaxOptions(opt=>opt);

//给编译单元添加语义过滤
builder.AddSemanticAnalysistor();
//启/禁用语义过滤
builder.Enable/DisableSemanticCheck();


//添加日志事件
builder.LogCompilationEvent += (log) =>  if(log.HasError) Console.WriteLine(log.ToString()); ;

//编译事件
builder.CompileSucceedEvent //编译成功触发事件
builder.CompileFailedEvent //编译失败触发事件


//引用行为与程序集加载行为控制
var assembly = builder

     //委托过滤: 如果发现默认域的引用与定制域中的引用有同名情况，则进入委托处理。返回一个枚举结果给程序处理.
     //PassToNextHandler 结果表示将进入到引用版本行为控制继续处理
    .CompileWithReferencesFilter((defaultAssemblyName，domainAssemblyName)=> LoadVersionResultEnum.PassToNextHandler)

     //引用行为控制，None/UseHighVersion/UseLowVersion/UseDefault(默认使用)/UseCustom 四种控制方法
    .CompileWithReferenceLoadBehavior(referenceLoadBehavior)

     //程序集编译成功后，在域中加载的行为控制，默认为 LoadBehaviorEnum.None (全加载);
    .CompileWithAssemblyLoadBehavior(LoadBehaviorEnum.UseDefault)

    .GetAssembly();

注意: 主域的引用文件和自己创建域的引用文件可能存在同名，但不同版本，此时编译需要 CompileWithReferenceLoadBehavior 来控制引用加载的行为，举例：RefA(v1.0) 和 RefA(v2.0) 相比，v2.0 中比 v1.0 多了几个功能，几个类、几个接口……那么在管理引用的时候，你就要根据自身的代码情况进行管理，比如你的代码用到了 v2.0 的新类，新功能，那么就要屏蔽掉 v1.0。

覆盖全局 using

//-------------------主域 using -------------------- 定制域 using ------------------------------- 代码脚本 ---------------
string code = DefaultUsing.UsingScript +  builder.Domain.UsingRecorder.ToString() + "namespace public class xx....。";

域中的 UsingRecorder 会记录编译之后产生的 using，自动管理。

结尾

大家在使用动态编译时，要尽可能做到“隔离”，一旦依赖和引用版本多了，对于动态开发来讲，就是一场灾难。以上是使用 Natasha 关于动态编译的最基本使用方法，下一篇将讲解 Natasha 高级 API 的使用。