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[集成IronPython] 使CLR对象对动态语言更友好(一)—— 支持运行时添加删除属性

2008-08-18 11:59 by Colin Han, ... 阅读, ... 评论, 收藏, 编辑

动态类型语言(以下简称:"动态语言"),在10年前就已流行起来。JavaScript更是成为了WEB前台开发的事实标准。但它们进入普通开发 人员的视野也就在近几年。随着Web2.0和敏捷开发方法论的兴起,动态语言的灵活高效的特性成为了它被更多项目选择和使用的理由。一些大型网站已开始使 用动态语言来实现,其中,国内比较优秀的作品有“豆瓣”。微软更是不甘落后,建立了DLR(动态语言运行时)来吸引动态语言爱好者在其上实现动态语言。IronPython就是其主要成员之一。

在本系列文章中,我们将逐步实现一个自定义控件,实现类似IDE的Immediate窗口的功能。用户可以在其中输入和运行IronPython代码。 【返回目录


上一节中, 实现自定义模块的尝试失败了。后来仔细想想,也许有了clr module,以及IronPython在CLR对象的封装上实现了很多对IronPython兼容特性(呵呵,我想这个就可以做一个专题讨论)。我们大多时候已经可以将CLR对象当作IronPython对象一样操作了。也许这就是为什么IronPython不打算将PythonModuleAttribute提供给我们用的原因。谁知道呢,也许微软提供了途径,我没有找到。

IronPython在对CLR对象进行封装时,已经进行了很多兼容方面的考虑。但是,有些东西,IronPython仅仅提供了方案。真正的实现还是要我们自己来了。

比如:让一个CLR对象支持动态类型。即运行时添加删除属性和方法。

大家知道,对于静态类型语言,一个对象的类型在它被创建时就被确定下来,并且不能被改变。而一个类型具有哪些成员也是在编译时被确定下来的。因此,下面的代码在编译时就会报错。

 1public class Foo
 2{
 3    public int B
ar getset; }
 4
 5    public static void Main()
 6    {
 7        Foo foo = new Foo();
 8        foo.xxx = 10; // 这一行编译失败
 9    }

10}

而对于动态类型语言,类似上面的代码就完全是合法的代码。对于大多数习惯了C#这样的强类型语言的开发人员(包括我自己)可能都觉得这样的规定除了增加出错概率外,没有任何意义。但是,这样的规定配合一些其它功能(比较有名的就是鸭子接口),这样的设计反而可以发挥出来巨大的优势。好的,我们不来讨论哪种语言更好,仅仅给出上面代码的IronPython版本。

1class Foo:
2    Bar = 0
3
4foo = Foo()
5foo.xxx = 10

呵呵,Python确实比C#精炼

如果使用我们的DLConsole,你会发现对于我们植入的对象(比如:Button1和TextBox1),下面的代码就会产生一个MissingMemberException('Button' object has no attribute 'xxx')。

Button1.xxx = 10

先让我们从头开始实现一个类型,让你可以在其中添加和删除成员。代码如下:

 1 public class DLRFriendlyObject
 2 {
 3     Dictionary<stringobject> _dict = new Dictionary<stringobject>();
 4 
 5     // 呵呵,这个属性就永远都不能被IronPython访问了。
 6     public string Foo { get { return "this should not be returned"; } }
 7 
 8     [SpecialName]
 9     public object GetCustomMember(string name)
10     {
11         if (name == "_dict")
12             return _dict;
13         else 
14             return _dict[name];
15     }
16 
17     [SpecialName]
18     public void SetMember(string name, object value)
19     {
20         _dict[name] = value;
21     }
22 
23     [SpecialName]
24     public void DeleteMember(string name)
25     {
26         _dict.Remove(name);
27     }
28 
29     [SpecialName]
30     public IEnumerable<string> GetMemberNames()
31     {
32         return _dict.Keys;
33     }
34 }

注:因为这个类型和DLConsole没有直接关系,因此,上面的代码在TestDynamicLanguageConsole工程中。

上面的代码中,出现了一个比较特别的Attribute [SpecialName],它被定义在“System.Runtime.CompilerServices”命名空间下,也就是说,它并不是DLR定义的Attribute。查了一下MSDN,发现“.NET Framework 中目前不使用 SpecialNameAttribute 类,但该类被保留以备将来之用。”。呵呵,看来微软早就留了一手。

这一节中添加的几个Special的方法,都添加了这个Attribute。你会发现,随后的几节中,你随时都会发现这个Attribute的身影。如果你不添加这个Attribute,IronPython都会将它们当作普通成员处理。

除此之外,就是四个固定名称的方法:GetCustomMember, SetMember, DeleteMember和GetMemberNames。实现这些方法,使用一个标准的Dictionary储存这些属性就可以了。现在,你就可以在IronPython中象操作动态类型对象一样的操作这个对象了。

为了简单,我的演示程序中直接将该对象注册到Scope中了。你可以使用第二讲中的方法,通过clr模块从头构建这个对象。

下面是运行效果图


但是,实现这几个方法后,一个最直接的影响就是IronPython默认实现的属性读取和调用方法都失效了。也就是如果你直接访问Friend.Foo属性将会收到一个KeyNotFoundException(The given key was not present in the dictionary.)。因此,你需要对原有的属性和方法进行一些处理。方式可以类似上面代码中关于“_dict”的处理。

下一节,我们将会实现一个Collection对象,让它能够支持IronPython的切片操作和列表解析。敬请关注feedsky

大家可以从这里下载可运行的源代码。

免责声明:本系列文章,完全是我个人研读IronPython源代 码后找到的实现方案,并未详细的研究过IronPython的相关官方文档。因此,并不保证符合微软DLR和IronPython的设计思路,亦不能保证 在DLR和IronPython 2.0正式发布后能够继续使用。