Source Generator初探（一）

Source Generator

什么是Source Generator

.NET 5引入的系特性，可在应用编译期间根据当前编译信息动态生成代码，也可以直接引用动态生成的代码。

优势

加快运行速度

原有的程序机制是初次运行时通过反射进行依赖注入，这时会导致第一次运行加载大量数据，运行会慢，再一个不利于AOT编译。

而Source Generator是在编译时完成依赖注入，把之前运行所作的大部分工作都完成，这样即可利于AOT编译，又可以保证运行时的速度。

增加了代码的灵活性

将运行时加载变为了编译时加载，可以让程序在编译时动态加载程序员想要的代码，这些代码可以来源于Xml，JSON等文件，依次类推，我们可以通过维护Xml或者JSON来动态编译实现无代码平台。

解决AOT编译

AOT也是一个新特性，但使用反射的程序无法使用该特性，使用Source Generator可避免AOT特性无法使用的情况。

第一个Source Generator例子

• 创建一个控制台程序

  1. 选择控制台应用，下一步

     

  2. 创建项目名称，下一步

     

  3. 框架选择默认（目前默认的为Net 6.0），并勾选不适用顶级语句，创建项目

     

  4. 修改Program.cs代码，修改部分如下：

     namespace SourceGeneratorDemo
     {
         // internal 改为 partial，否则可见级别太低，使用public的话Program可见级别太高
         partial class Program
         {
             static void Main(string[] args)
             {
                 Console.WriteLine("Hello, World!");
                 // 添加该行
                 HelloCode("Hello, Code");
             }
             // 添加该行 动态编译并调用HelloCode
             static partial void HelloCode(string name);
         }
     }
     

  5. 此时，直接编译并运行可通过，HelloCode方法未找到会自动跳过

• 创建netstandard2.0的类库项目

  1. 选择类库项目，下一步

     

  2. 添加项目名称，下一步

     

  3. 选择框架（netstandard2.0），创建

     

  4. 添加Microsoft.CodeAnalysis.Analyzers 和 Microsoft.CodeAnalysis.CSharp依赖，依赖项信息可通过点击项目进行查看

       <ItemGroup>
         <PackageReference Include="Microsoft.CodeAnalysis.Analyzers" Version="3.3.4">
           <PrivateAssets>all</PrivateAssets>
           <IncludeAssets>runtime; build; native; contentfiles; analyzers; buildtransitive</IncludeAssets>
         </PackageReference>
         <PackageReference Include="Microsoft.CodeAnalysis.CSharp" Version="4.5.0" />
       </ItemGroup>
     

  5. 将Class1.cs改名为SourceGeneratorMethod.cs，并添加代码

     [Generator]
     public class HelloSourceGenerator : ISourceGenerator
     {
         public void Execute(GeneratorExecutionContext context)
         {
             // Find the main method
             var mainMethod = context.Compilation.GetEntryPoint(context.CancellationToken);
     
             // Build up the source code
             string source = $@"// <auto-generated/>
     using System;
     
     namespace {mainMethod.ContainingNamespace.ToDisplayString()}
     {{
     public static partial class {mainMethod.ContainingType.Name}
     {{
         static partial void HelloCode(string name) =>
             Console.WriteLine($""Generator says: Hi from '{{name}}'"");
     }}
     }}
     ";
             var typeName = mainMethod.ContainingType.Name;
     
             // Add the source code to the compilation
             context.AddSource($"{typeName}.g.cs", source);
         }
     
         public void Initialize(GeneratorInitializationContext context)
         {
             // No initialization required for this one
         }
     }
     

  6. 编译SourceGenerator项目

• 在控制台中添加对类库的依赖

  1. SourceGeneratorDemo项目中选择依赖项，点击右键添加项目引用，引用类库项目

     

  2. 双击SourceGeneratorDemo项目，添加OutputItemType 和 ReferenceOutputAssembly 属性

       <ItemGroup>
         <ProjectReference Include="..\SourceGenerator\SourceGenerator.csproj" 
                           OutputItemType="Analyzer"
                           ReferenceOutputAssembly="false" />
       </ItemGroup>
     

  3. 生成SourceGeneratorDemo并运行

  4. 结果，并没有输出Hello, Code

• 问题解决

  1. 重新打开项目

  2. 将Microsoft.CodeAnalysis.Analyzers 和 Microsoft.CodeAnalysis.CSharp引用修改为如下引用：

       <ItemGroup>
         <PackageReference Include="Microsoft.CodeAnalysis.CSharp" Version="4.4.0" PrivateAssets="all" />
         <PackageReference Include="Microsoft.CodeAnalysis.Analyzers" Version="3.3.3">
           <PrivateAssets>all</PrivateAssets>
           <IncludeAssets>runtime; build; native; contentfiles; analyzers; buildtransitive</IncludeAssets>
         </PackageReference>
       </ItemGroup>
     

  3. 清理SourceGenerator和SourceGeneratorDemo项目

  4. 重新运行，出现了Hello,Code

     

• 原因判断：

  • 经测试，Microsoft.CodeAnalysis.Analyzers可不使用，只需要引用Microsoft.CodeAnalysis.CSharp即可

    <PackageReference Include="Microsoft.CodeAnalysis.CSharp" Version="4.4.0" PrivateAssets="all" />
    

  • Microsoft.CodeAnalysis.CSharp的4.5.0版本和4.6.0-1.final执行无法达到效果，还未找到原因