实现.net下的动态代理

一、动态代理可以解决哪些问题

 

本文描述的动态代理可以解决以下问题:

 

问题1:接口约束问题

 

场景AComboBox类与ToolStripComboBox类的行为大部分相似,它们却不共享某个粒度较大的接口,以至于对这两个类的操作代码难以公用。

 

场景B:在泛型程序中,我们必需为泛型类型声明一个接口约束,才能使用该类型所对应接口约束的方法与属性。这样以来有一个问题:存在接口A,类型BA中的所有属性和方法签名B都有,但B不是A的实现,不能由B转换为A。而由于某些原因,我们无法获得B的代码或者虽然能够获得B的代码,却由于种种考虑不能更改B的代码;

大多数情况下,可以新写一个类C,使类C继承自B,再让C实现接口A。然而,其一,代码量较大;其二,当BSealed时不能继承;其三:不方便使用继承(如:继承后,IDE中的设计器无法给新类提供支持)。

 

此时,我们希望动态代理能解决这个问题:

 

假定我们有一个接口:

 

1    public interface TInterface
2    {
3        String A get; }
4        String B(Object a, Object b, Object c, Object d, Object e);
5    }

6

 

有一个类:

 

 1    public class ClassA
 2    {
 3        public String A 
 4        {
 5            get
 6            {
 7                return String.Empty;
 8            }

 9        }

10
11        public String B(Object a, Object b, Object c, Object d, Object e)
12        {
13            return String.Empty;
14        }

15    }

16
17

 

我们需要这个动态代理类(假定为 TypeTemplate)提供一个方法,能够方便的生成一个代理类实例,将ClassA的实例包装一下,转变为 TInterface 的实例:

 

1        public static TInterface Create<TInterface, TImple>(TImple instance) 
2            where TInterface : class
3            where TImple : class
4        {
5            ……
6        }

7

 

该方法生成一个实现TInterface的动态类的实例。对于TInterface中的每一个属性或方法,该实例直接调用instance实例中具有同样签名的属性或方法,如果没有匹配的属性或方法,则抛出NotImplementedException异常。

 

问题2:快速生成现有实例类的Wrapper

 

场景C:假定接口TInterface10个方法,类TImple中有9个方法与TInterface对应,为了实现TInterface,需要新写一个Wrapper类。最方便的写法是令Wrapper继承自TImple且实现接口TInterfaceWrapper只需新添实现那个未实现的方法即可。然而,如前面所述,很多情况下使用继承不是最佳选择。不用继承的话,则需要Wrapper类实现TInterface的全部10个方法,枯燥又乏味。

 

此时,我们期待存在这样一种动态代理:它能够将几个实例BCD一起打包,使它适合接口A。这样一来,针对场景C,我们只需要写一个简单的Wrapper类,实现那个未实现的方法,然后与TImple实例一起由动态代理工厂打包生成一个新的代理类实例即可。

 

即:我们需要动态代理工厂TypeTemplate能够提供以下方法:

 

1        public static TInterface Create<TInterface>(TInterface instance, params Object[] impleInstances)
2            where TInterface : class
3        {
4            …
5        }

6

 

该方法生成一个实现TInterface的类实例。对于TInterface中的每一个属性或方法,该实例依次从impleInstances中寻找具有同样签名的属性或方法,如果没有匹配的属性或方法,则抛出NotImplementedException异常。

 

问题3AOP应用

 

场景D:当需要对方法进行拦截时我们需要动态代理。

 

AOP是动态代理最经典的应用,无需赘述。

 

这种情况下,我们需要 TypeTemplate 类提供以下的方法向代理类中加入钩子:

 

1        public delegate void Handler<TImple>(TImple imple) where TImple: class;
2
3        public static TInterface CreateIntercepted<TInterface, TImple>(TImple instance, Handler<TImple> before, Handler<TImple> after)
4            where TInterface : class
5            where TImple : class
6        {
7            …
8        }

9

 

二、实现

 

 

下面来实现动态代理类工厂TypeTemplate。由于时间有限,只实现 static TInterface Create<TInterface, TImple>(TImple instance) 方法原型。其它几个静态方法可以用类似的方式实现。

 

实现思路:

 

对于问题1中的接口TInterface和类ClassA,通过Emit生成如下类型InterfaceImple_ClassAIL代码。

 

 

 1    public class InterfaceImple_ClassA : TInterface
 2    {
 3        private ClassA __wrappedInstance;
 4
 5        public InterfaceImple_ClassA(ClassA instance)
 6        {
 7            __wrappedInstance = instance;
 8        }

 9
10        public String A
11        {
12            get return __wrappedInstance.A; }
13            set throw new NotImplementedException(); }
14        }

15
16        public String B(Object a, Object b, Object c, Object d, Object e)
17        {
18            return __wrappedInstance.B(a,b,c,d,e);
19        }

20    }

21
22

 

假定生成上面这个类型的方法为:

 

1        public static Type DynamicTypeGen<TInterface, TImple>()
2            where TInterface: class where TImple : class
3
4

 

则可用Activator轻松生成动态代理类实例:

 

1        public static TInterface Create<TInterface, TImple>(TImple instance) 
2            where TInterface : class
3            where TImple : class
4        {
5            Type type = DynamicTypeGen<TInterface, TImple>();
6            return Activator.CreateInstance(type, instance) as TInterface;
7        }

8

 

下面是具体代码:

 

 

Code

 

单元测试代码:

 

 1        [TestMethod]
 2        public void TestCreate()
 3        {
 4            ClassA a = new ClassA();
 5            TInterface i = TypeTemplate.Create<TInterface, ClassA>(a);
 6            Assert.AreNotEqual(null, i);
 7            Assert.AreEqual(String.Empty, i.A);
 8            Assert.AreEqual("3", i.B(12));
 9        }

10

 

 

三、说明

 

1         上文只是 TypeTemplate的原型实现,我只进行了简单的单元测试,没有针对全部可能遇见的情况进行测试;在功能上,未生成event的动态代理;

2         static TInterface Create<TInterface>(TInterface instance, params Object[] impleInstances) 这个方法生成的代理类最好继承一个特殊接口,通过该接口能够接入被代理的实例;

3         如果第一部分所述的三个静态方法全部实现了的话,将是一个非常强大的代理工厂;

4         代理类实例的性能接近于直接调用相关方法或属性的性能,性能极佳;

5         代理类实例的生成是通过反射生成的,在性能上有很大的提升空间。可以通过emit动态生成一个工厂类。如,针对上面的ClassA,生成如下工厂类:

 

1    public class InterfaceImple_ClassA_Factory
2    {
3        public readonly String Name = "InterfaceImple_ClassA_Factory";
4        public InterfaceImple_ClassA Create(ClassA a)
5        {
6            return new InterfaceImple_ClassA(a);
7        }

8    }

9

 

         然后通过反射生成以上工厂类的实例,缓存住。当需要生成新的动态代理实例时,从缓存中查找对应的工厂,生成具体的代理类。

posted @ 2009-02-01 08:47  xiaotie  阅读(8129)  评论(14编辑  收藏  举报