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达内.NET培训机构分享.NET程序集解析

  • 时间:2017-02-21
  • 发布:.Net培训
  • 来源:NET知识

.NET Framework框架中,程序集是重用、安全性以及版本控制的最小单元。程序集的定义为:程序集是一个或多个类型定义文件及资源文件的集合。

程序集主要包含:PE/COFF,CLR头,元数据,清单,CIL代码,元数据。

PE/COFF文件是由工具生成的,表示文件的逻辑分组。PE文件包含“清单”数据块,清单是由元数据表构成的另一种集合,这些表描述了构成程序集的文件,由程序集中的文件实现的公开导出的类型,以及与程序集关联在一起的资源或数据文件。

在托管程序集中包含元数据和IL(微软的一种中间语言),IL能够访问和操作对象类型,并提供了指令来创建和初始化对象、调用对象上的虚方法以及直接操作数组元素。

CLR头是一个小的信息块,主要包含模块在生成是所面向的CLR的major(主)和major(次)版本号;一个标志,一个MethodDef token(指定了模块的入口方法);一个可选的强名称数字签名。

元数据表示一个二进制数据块,由几个表构成:定义表,引用表,清单表。

以上是对程序集的构成做了一个简单的说明,接下来看一下程序集的一些特性:程序集定义了可重用的类型;程序集标记了一个版本号;程序集可以有关联的安全信息。

在程序运行时,JIT编译器利用程序集的TypeRef和AssemblyRef元数据表来确定哪一个程序集定义了所引用的类型。JIT编译器在运行时需要获取程序集的相关信息,主要包括:名称、版本、语言文化、公钥标记等,并将这些连接为一个字符串。JIT编译器会差查找该标识的程序集,如果查询到,则将该程序集加载到AppDomain。

接下来介绍一下在CLR中加载程序集的方法:

在System.Refection.Assembly类的静态方法Load来加载程序集,在加载指定程序集的操作中,会使用LoadFrom()方法,LoadFrom()具有多个重载版本,看一下LoadFrom这个方法的底层实现代码:

[ResourceExposure(ResourceScope.Machine)]

[ResourceConsumption(ResourceScope.Machine)]

[MethodImplAttribute(MethodImplOptions.NoInlining)]

public static Assembly LoadFrom(String assemblyFile)

{

Contract.Ensures(Contract.Result() != null);

Contract.Ensures(!Contract.Result().ReflectionOnly);

StackCrawlMark stackMark = StackCrawlMark.LookForMyCaller;

return RuntimeAssembly.InternalLoadFrom(

assemblyFile,

null, // securityEvidence

null, // hashValue

AssemblyHashAlgorithm.None,

false,// forIntrospection

false,// suppressSecurityChecks

ref stackMark);

}

[System.Security.SecurityCritical] // auto-generated

[ResourceExposure(ResourceScope.Machine)]

[ResourceConsumption(ResourceScope.Machine)]

[MethodImplAttribute(MethodImplOptions.NoInlining)] // Methods containing StackCrawlMark local var has to be marked non-inlineable

internal static RuntimeAssembly InternalLoadFrom(String assemblyFile,

Evidence securityEvidence,

byte[] hashValue,

AssemblyHashAlgorithm hashAlgorithm,

bool forIntrospection,

bool suppressSecurityChecks,

ref StackCrawlMark stackMark)

{

if (assemblyFile == null)

throw new ArgumentNullException("assemblyFile");

Contract.EndContractBlock();

#if FEATURE_CAS_POLICY

if (securityEvidence != null && !AppDomain.CurrentDomain.IsLegacyCasPolicyEnabled)

{

throw new NotSupportedException(Environment.GetResourceString("NotSupported_RequiresCasPolicyImplicit"));

}

#endif // FEATURE_CAS_POLICY

AssemblyName an = new AssemblyName();

an.CodeBase = assemblyFile;

an.SetHashControl(hashValue, hashAlgorithm);

// The stack mark is used for MDA filtering

return InternalLoadAssemblyName(an, securityEvidence, null, ref stackMark, true /*thrownOnFileNotFound*/, forIntrospection, suppressSecurityChecks);

}

在加载程序集的操作中,LoadFrom首先会调用Syatem.Reflection.AssemblyName类的静态方法GetAssemblyName

(该方法打开指定文件,查找AssemblyRef元数据表的记录项,提取程序集标识信息,然后以一个Syatem.Reflection.AssemblyName对象的形式返回这些信息),LoadFrom方法在内部调用Assembly的Load方法,将AssemblyName对象传给它,CLR会为应用版本绑定重定向策略,并在各个位置查找匹配的程序集。

如果Load找到匹配的程序集,就会加载它,并返回代表已加载程序集的一个Assembly对象,LoadFrom方法将返回这个值。

加载程序的另一个方法为LoadFile,这个方法可从任意路径加载一个程序集,并可将具有相同标识的一个程序集多次加载到一个AppDoamin中。接下来可以看一下LoadFile的底层实现代码:

[System.Security.SecuritySafeCritical] // auto-generated

[ResourceExposure(ResourceScope.Machine)]

[ResourceConsumption(ResourceScope.Machine)]

public static Assembly LoadFile(String path)

{

Contract.Ensures(Contract.Result() != null);

Contract.Ensures(!Contract.Result().ReflectionOnly);

AppDomain.CheckLoadFileSupported();

new FileIOPermission(FileIOPermissionAccess.PathDiscovery | FileIOPermissionAccess.Read, path).Demand();

return RuntimeAssembly.nLoadFile(path, null);

}

以上对程序集的结构和程序集的加载方法做了一个简单的说明,需要说明的一点是:程序集不提供卸载的功能。

以下提供几种较为常用的程序集操作方法:

1.公共属性和方法:

public static int Minutes = 60;

public static int Hour = 60 * 60;

public static int Day = 60 * 60 * 24;

private readonly int _time;

private bool IsCache { get { return _time > 0; } }

///

/// 缓存时间,0为不缓存(默认值:0秒,单位:秒)

///

public ReflectionSugar(int time = 0)

{

_time = time;

}

///

/// 根据程序集路径和名称获取key

///

///

///

private string GetKey(params string[] keyElementArray)

{

return string.Join("", keyElementArray);

}

///

/// key是否存在

///

/// key

/// 存在true 不存在false.

private bool ContainsKey(string key)

{

return HttpRuntime.Cache[key] != null;

}

///

///获取Cache根据key

///

private V Get(string key)

{

return (V)HttpRuntime.Cache[key];

}

///

/// 插入缓存.

///

/// key

/// value

/// 过期时间单位秒

/// 缓存项属性

private void Add(string key, TV value, int cacheDurationInSeconds, CacheItemPriority priority = CacheItemPriority.Default)

{

string keyString = key;

HttpRuntime.Cache.Insert(keyString, value, null, DateTime.Now.AddSeconds(cacheDurationInSeconds), Cache.NoSlidingExpiration, priority, null);

}

2.加载程序集:

///

/// 加载程序集

///

/// 程序集路径

///

public Assembly LoadFile(string path)

{

if (string.IsNullOrEmpty(path))

{

throw new ArgumentNullException(path);

}

try

{

var key = GetKey("LoadFile", path);

if (IsCache)

{

if (ContainsKey(key))

{

return Get(key);

}

}

var asm = Assembly.LoadFile(path);

if (IsCache)

{

Add(key, asm, _time);

}

return asm;

}

catch (Exception ex)

{

throw new Exception(ex.Message);

}

}

3.根据程序集获取类型:

///

/// 根据程序集获取类型

///

/// Assembly对象

/// 命名空间

/// 类名

/// 程序集类型

public Type GetTypeByAssembly(Assembly asm, string nameSpace, string className)

{

try

{

var key = GetKey("GetTypeByAssembly", nameSpace, className);

if (IsCache)

{

if (ContainsKey(key))

{

return Get(key);

}

}

Type type = asm.GetType(nameSpace + "." + className);

if (IsCache)

{

Add(key, type, _time);

}

return type;

}

catch (Exception ex)

{

throw new Exception(ex.Message);

}

}

4. 创建对象实例:

///

/// 创建对象实例

///

///

/// 命名空间.类型名

/// 程序集(dll名称)

///

public T CreateInstance(string fullName, string assemblyName)

{

var key = GetKey("CreateInstance1", fullName, assemblyName);

if (IsCache)

if (ContainsKey(key))

{

return Get(key);

}

//命名空间.类型名,程序集

var path = fullName + "," + assemblyName;

//加载类型

var o = Type.GetType(path);

//根据类型创建实例

var obj = Activator.CreateInstance(o, true);

var reval = (T)obj;

if (IsCache)

Add(key, reval, _time);

//类型转换并返回

return reval;

}

以上的方法中,根据加载的程序集创建对象后,将获取的返回值结构加入缓存中。

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