将 lambda 作为 IL 流传递给辅助 AppDomain 并使用 DynamicMethod 将其组装回来

Posted 2023-02-16

【中文标题】将 lambda 作为 IL 流传递给辅助 AppDomain 并使用 DynamicMethod 将其组装回来

【英文标题】：Passing a lambda to a secondary AppDomain as a stream of IL and assembling it back using DynamicMethod

【发布时间】：2009-09-01 13:23:00

【问题描述】：

是否可以将 lambda 表达式作为 IL 字节流传递给辅助 AppDomain，然后使用 DynamicMethod 将其组装回那里以便可以调用它？

我不太确定这首先是正确的方法，所以这是我问这个问题的（详细）原因......

在我的应用程序中，很多情况下我需要加载几个程序集以进行反射，因此我可以确定下一步如何处理它们。问题部分是我需要能够在我完成对它们的反思后卸载它们。这意味着我需要使用另一个 AppDomain 加载它们。

现在，我的大多数情况都差不多，只是不完全一样。例如，有时我需要返回一个简单的确认，有时我需要从程序集中序列化资源流，有时我需要进行一两次回调。

所以我最终一遍又一遍地编写相同的半复杂的临时 AppDomain 创建代码，并实现自定义 MarshalByRefObject 代理以在新域和原始域之间进行通信。

由于这不再是可以接受的了，我决定编写一个AssemblyReflector 可以这样使用的类：

using (var reflector = new AssemblyReflector(@"C:\MyAssembly.dll"))

    bool isMyAssembly = reflector.Execute(assembly =>
    
        return assembly.GetType("MyAssembly.MyType") != null;
    );

AssemblyReflector 将通过IDisposable 自动卸载AppDomain，并允许我执行一个Func<Assembly,object>-type lambda，将反射代码透明地保存在另一个AppDomain 中。

问题是，lambdas 不能这么简单地传递给其他域。所以在四处搜索之后，我发现了一种看起来像这样的方法：将 lambda 作为 IL 流传递给新的 AppDomain - 这让我想到了最初的问题。

这是我尝试过的，但没有奏效（问题是在尝试调用新委托时抛出 BadImageFormatException）：

public delegate object AssemblyReflectorDelegate(Assembly reflectedAssembly);

public class AssemblyReflector : IDisposable

    private AppDomain _domain;
    private string _assemblyFile;
    public AssemblyReflector(string fileName)  ... 
    public void Dispose()  ... 

    public object Execute(AssemblyReflectorDelegate reflector)
    
        var body = reflector.Method.GetMethodBody();
        _domain.SetData("IL", body.GetILAsByteArray());
        _domain.SetData("MaxStackSize", body.MaxStackSize);
        _domain.SetData("FileName", _assemblyFile);

        _domain.DoCallBack(() =>
        
            var il = (byte[])AppDomain.CurrentDomain.GetData("IL");
            var stack = (int)AppDomain.CurrentDomain.GetData("MaxStackSize");
            var fileName = (string)AppDomain.CurrentDomain.GetData("FileName");
            var args = Assembly.ReflectionOnlyLoadFrom(fileName);
            var pars = new Type[]  typeof(Assembly) ;

            var dm = new DynamicMethod("", typeof(object), pars,
                typeof(string).Module);
            dm.GetDynamicILInfo().SetCode(il, stack);

            var clone = (AssemblyReflectorDelegate)dm.CreateDelegate(
                typeof(AssemblyReflectorDelegate));
            var result = clone(args); // <-- BadImageFormatException thrown.

            AppDomain.CurrentDomain.SetData("Result", result);
        );

        // Result obviously needs to be serializable for this to work.
        return _domain.GetData("Result");
    

我是不是很接近（缺少什么？），还是说这一切都是毫无意义的练习？

注意：我意识到如果这可行，我仍然必须小心我在 lambda 中添加的关于引用的内容。不过，这不是问题。

更新：我设法更进一步。似乎仅仅调用SetCode(...) 不足以重构该方法。以下是需要的：

// Build a method signature. Since we know which delegate this is, this simply
// means adding its argument types together.
var builder = SignatureHelper.GetLocalVarSigHelper();
builder.AddArgument(typeof(Assembly), false);
var signature = builder.GetSignature();

// This is the tricky part... See explanation below.
di.SetCode(ILTokenResolver.Resolve(il, di, module), stack);
dm.InitLocals = initLocals; // Value gotten from original method's MethodInfo.
di.SetLocalSignature(signature);

诀窍如下。原始 IL 包含某些元数据令牌，这些令牌仅在原始方法的上下文中有效。我需要解析 IL 并将这些标记替换为在新上下文中有效的标记。我通过使用一个特殊的类来做到这一点，ILTokenResolver，我改编自这两个来源：Drew Wilson 和 Haibo Luo。

这仍然存在一个小问题 - 新的 IL 似乎并不完全有效。根据 lambda 的确切内容，它可能会或可能不会在运行时抛出 InvalidProgramException。

作为一个简单的例子，这是可行的：

reflector.Execute(a =>  return 5; );

虽然不是这样：

reflector.Execute(a =>  int a = 5; return a; );

还有一些更复杂的示例是否有效，具体取决于一些尚未确定的差异。可能是我错过了一些小而重要的细节。但我有理由相信，在对 ildasm 输出进行更详细的比较后，我会找到它。当我这样做时，我会在这里发布我的发现。

编辑：哦，伙计。我完全忘记了这个问题仍然是开放的。但由于它本身可能变得很明显，我放弃了解决这个问题。我对此不满意，这是肯定的。真的很遗憾，但我想在再次尝试之前，我会等待框架和/或 CLR 提供更好的支持。要完成这项工作，只需要做很多黑客攻击，即使那样它也不可靠。向所有感兴趣的人道歉。

【参考方案1】：

我没有确切地知道您要解决的问题是什么，但我过去制作了一个可以解决它的组件。

基本上，它的目的是从string 生成一个 Lambda 表达式。它使用单独的AppDomain 来运行 CodeDOM 编译器。编译方法的 IL 被序列化为原始的AppDomain，然后重建为带有DynamicMethod 的委托。然后，调用委托并返回一个 lambda 表达式。

我在blog 上发布了完整的解释。自然，它是开源的。所以，如果你可以使用它，请给我任何你认为合理的反馈。

【讨论】：

我想将我的 AppDomain 中的代码注入到我的主 VS 扩展 AppDomain 中，效果很好！仅供任何其他想要将其用于现有代码的人，您需要进行更改以从 MethodIL 重建 DynamicMethod，并传递包含您所有类型的模块以避免访问/安全异常。

@mstrange 我很高兴知道这在 6 年后仍然有用。

【参考方案2】：

可能不会，因为 lambda 不仅仅是源代码中的表达式。 lambda 表达式还创建闭包，将变量捕获/提升到它们自己的隐藏类中。该程序由编译器修改，因此无论您在何处使用这些变量，您实际上都是在与该类交谈。所以你不仅要传递 lambda 的代码，还要随着时间的推移对闭包变量进行任何更改。

【讨论】：

我知道这一点。但是我认为如果我不在 lambda 中使用外部变量，这不会是一个问题？如果我使用普通的旧委托而不是 lambda，怎么样？

部分原因是 lambda 不仅仅是表达式中的代码。它还在编译时转换应用程序中的其他代码。您可以将编译时更改转移到另一个已编译的程序集。