你了解 Assembly.Load 吗？

2011-09-07 16:52 DanielWise 阅读(37857) 评论(28) 编辑收藏举报

我们在使用C# 语言的Assembly.Load 来加载托管程序集并使用反射功能时，一般需要先通过Assembly.Load(), Assembly.LoadFrom() 等方法将目标托管程序集加载到当前应用程序域中，然后生成对应实例，最后再进行调用实例的属性或者方法。

一般情况下，我们调用Assembly.Load 一类方法是不会出问题的，但是对于以下几种情况Assembly.Load 方法无法处理:

程序集可能是延迟签名的。
程序集可能被CAS 策略保护。
宿主程序与目标程序集的处理器架构不同。
当加载目标程序集时，目标程序集中的方法可能正在运行。 (比如，模块初始化)
程序集可能应用了绑定策略, 你可能不会得到你想要的那个程序集。

我们现在关注第四种情况，因为这种情况是最常见的。我们思考以下几个问题：

1. 为什么目标程序集的方法在运行时不允许再加载一次？

准确地说是为什么在一个应用程序域(AppDomain)中加载后的程序集默认不允许再另外一个应用程序域中加载？这是因为在第一次加载应用程序集时，Assemlby.Load 方法会将此程序集锁住，以防止在自己使用过程中应用程序集被其他应用程序修改(一般指删除)。这其实与Win32 API 中的CreateFile 函数行为类似，我们都知道，在 Windows 中去占用一个文件最直接、最简单的方式就是调用 CreateFile API 函数来打开文件。具体请参照:

http://blog.csdn.net/xt_xiaotian/article/details/6362450

2. Assembly.Load 方法能否实现在加载目标程序集时不锁定它？

我们可以使用如下代码加载我们的程序集：

byte[] buffer = System.IO.File.ReadAllBytes(yourFullfileNamePath);

//Load assembly using byte array

Assembly assembly = Assembly.Load(buffer);

后台的实现是暂时先将目标程序集锁定，然后把程序集内容复制到内存中，读取后将程序集解锁并从内存中加载目标程序集的拷贝。

如果你需要通过上面的方法加载GAC 中的程序集，那么可以通过如下代码实现:

string assemblyName = "AssemblyTest, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=fffb45e56dd478e3";

Assembly ass = Assembly.ReflectionOnlyLoad(assemblyName);

byte[] buffer = System.IO.File.ReadAllBytes(ass.Location);

Assembly assembly = Assembly.Load(buffer);

3. Assembly.Load 方法的缓存

在我们使用Assembly.Load 系列方法加载目标程序集时，可能有各种情况导致加载失败，最常见的是目标程序集不存在而导致加载失败问题。失败后我们可能想要再加载一次或者加载多次直到成功为止，但是在.NET Framework 2.0 以后默认是无法实现的，原因在于.NET Framework 2.0 以后 Assembly.Load 方法有缓存，第一次加载目标程序集的失败或者成功的状态都会被缓存，这样在你下一次加载目标程序集时不会真的加载，会直接从缓存里取目标程序集的内容和状态。

对这种情况我们可以在调用Assembly.Load 方法的宿主程序的app.config 中加入如下配置信息来禁用缓存:

<?xml version="1.0"?>
<configuration>
  <runtime>
    <disableCachingBindingFailures enabled="1" />
  </runtime>
  <startup>
    <supportedRuntime version="v2.0.50727"/>
  </startup>
</configuration>

4. 还有其他方案吗？

CLR 框架略图：

因为目前Assembly 的加载与卸载是完全由应用程序域控制的，一个程序集只可以通过应用程序域加载，只能通过应用程序域的卸载而卸载，其他任何方式都不可以！！！

那么我们可以在需要时将目标程序集加载进应用程序域，不需要时将应用程序域卸载，但是当前应用程序域的卸载只能通过关闭程序来实现。

到目前为止，看似无解了，但是我们忽略了一个事实，那就是我们可以在当前应用程序域中创建子应用程序域。可以通过在子应用程序域中进行程序集的加载，或者说只要涉及程序集加载的全部放在子应用程序域中，主应用程序域中不做任何与程序集加载有关的事情。

这部分内容我就不详细介绍了，大家可以参考:

http://www.codeproject.com/Articles/42312/Loading-Assemblies-in-Separate-Directories-Into-a

5. 我们确实需要使用Assembly.Load吗？

因为Assembly.Load 是将整个程序集以及其相关的依赖程序集全部加载进来，只要有一个出错就会导致加载失败。如果我们只是为了使用当前程序集的类型，而不是使用其方法或者属性的话就完全可以抛弃Assembly.Load 方法。

微软在.Net Framework 2.0 时介绍了几个新的程序集加载APIs:

Assembly.ReflectionOnlyLoadFrom(String assemblyFile)

Assembly.ReflectionOnlyLoad(byte[] rawAssembly)

Assembly.ReflectionOnlyLoad(String assemblyName)

基于开篇提到的Assembly.Load 方法的5种问题, Reflection Only程序集加载APIs 可以:

跳过程序集强命名认证。
跳过程序集CAS策略认证。
跳过处理器架构检查规则。
不在目标程序中执行任何方法，包括构造函数。
不应用任何绑定策略。

使用时有如下几个注意事项:

1) CLR 不会搜索目标程序集所依赖的程序集，我们必须通过ReflectionOnlyAssemblyResolve(Assembly.Load 中的对应事件是AssemblyResolve)事件手动处理。

2) 不可以在通过ReflectionOnly 方法加载进来的程序集执行任何方法，包括构造函数，只可以获取程序集的信息和类型。

3) 建议使用Assembly.ReflectionOnlyLoadFrom 方法，但是如果目标程序集在GAC中那么可以使用Assembly.ReflectionOnlyLoad方法。

具体示例代码如下:

using System;
using System.IO;
using System.Reflection;

public class ReflectionOnlyLoadTest
{
    private String m_rootAssembly;
    public ReflectionOnlyLoadTest(String rootAssembly)
    {
        m_rootAssembly = rootAssembly;
    }

    public static void Main(String[] args)
    {
        if (args.Length != 1)
        {
            Console.WriteLine("Usage: Test assemblyPath");
            return;
        }

        try
        {
            ReflectionOnlyLoadTest rolt = new ReflectionOnlyLoadTest(args[0]);
            rolt.Run();
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine("Exception: {0}!!!", e.Message);
        }
    }

    internal void Run()
    {
        AppDomain curDomain = AppDomain.CurrentDomain;
        curDomain.ReflectionOnlyAssemblyResolve += 
            new ResolveEventHandler(MyReflectionOnlyResolveEventHandler);
        Assembly asm = Assembly.ReflectionOnlyLoadFrom(m_rootAssembly);
        // force loading all the dependencies
        Type[] types = asm.GetTypes();
        // show reflection only assemblies in current appdomain
        Console.WriteLine("------------- Inspection Context --------------");
        foreach (Assembly a in curDomain.ReflectionOnlyGetAssemblies())
        {
            Console.WriteLine("Assembly Location: {0}", a.Location);
            Console.WriteLine("Assembly Name: {0}", a.FullName);
            Console.WriteLine();
        }
    }

    private Assembly MyReflectionOnlyResolveEventHandler(object sender, ResolveEventArgs args)
    {
        AssemblyName name = new AssemblyName(args.Name);
        String asmToCheck = Path.GetDirectoryName(m_rootAssembly) + "\\" + name.Name + ".dll";
        if (File.Exists(asmToCheck))
        {
            return Assembly.ReflectionOnlyLoadFrom(asmToCheck);
        }

        return Assembly.ReflectionOnlyLoad(args.Name);
    }
}

6. 为什么没有Assembly.UnLoad 方法？

以下是CLR 产品单元经理(Unit Manager) Jason Zander 文章中的内容的整理:

1) 为了保证 CLR 中代码所引用的代码地址都是有效的，必须跟踪诸如 GC 对象和 COM CCW 之类的特殊应用。否则会出现 Unload 一个 Assembly 后，还有 CLR 对象或 COM 组件使用到这个 Assembly 的代码或数据地址，进而导致访问异常。为了避免这种错误进行的跟踪，目前是在 AppDomain 一级进行的，如果要加入 Assembly.Unload 支持，则跟踪的粒度必须降到 Assembly 一级，这虽然在技术上不是不能实现，但代价太大了。
2) 如果支持 Assembly.Unload 则必须跟踪每个 Assembly 的代码使用到的句柄和对现有托管代码的引用。例如现在 JITer 在编译方法时，生成代码都在一个统一的区域，如果要支持卸载 Assembly 则必须对每个 Assembly 都进行独立编译。此外还有一些类似的资源使用问题，如果要分离跟踪技术上虽然可行，但代价较大，特别是在诸如 WinCE 这类资源有限的系统上问题比较明显。
3) CLR 中支持跨 AppDomain 的 Assembly 载入优化，也就是 domain neutral 的优化，使得多个 AppDomain 可以共享一份代码，加快载入速度。而目前 v1.0 和 v1.1 无法处理卸载 domain neutral 类型代码。这也导致实现 Assembly.Unload 完整语义的困难性。

详细请参考: http://www.cnblogs.com/ccBoy/archive/2004/07/13/23636.html

http://blogs.msdn.com/b/jasonz/archive/2004/05/31/145105.aspx

7. 需要牢记的经验

1) 只加载自己需要直接调用的程序集，不加载目标程序集内部引用的程序集和其他无关程序集。

2) 能使用RefelectionLoad 方法加载的程序集绝不要使用Assembly.Load 方法加载。

3) 一旦出现加载错误，不要显而易见认为是程序集不存在！要检查程序集加载缓存、是否出现同一程序集被不同应用程序域加载情况等。

至此，我们已经阐述了Assembly.Load 方法的一些特性，你已经了解它了吗？

参考链接:

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/t07a3dye(v=vs.71).aspx

http://blogs.msdn.com/b/junfeng/archive/2004/11/03/252033.aspx

http://blogs.msdn.com/b/junfeng/archive/2004/08/24/219691.aspx

http://www.sosuo8.com/article/show.asp?id=2979