第12章 动态代码生成和编译技术

第12章   动态代码生成和编译技术

在后面的讨论中会涉及到一些关于动态代码生成的技术，因此，有必要先在这里对这个技术做一个介绍。

关于动态代码生成和编译的技术，在Java和.Net中都有所支持。在Java平台之上，有JDK自己的tools.jar提供的功能，也可以通过一些第三方的字节码增强器来实现。但就这方面的技术来说，.Net提供的解决方案是最完整和成体系的。在这里，主要介绍.Net平台下的动态代码生成和编译技术。

在.Net平台下，有两种技术来实现动态代码生成和编译，分别是Emit和CodeDom，下面，我们就这两种技术来做一些简单的介绍。

12.1 Emit

 

12.2 CodeDom

CodeDOM的中文译名就是“代码文档对象模型”，使用这套模型，可以使编写源代码的程序的开发人员可以在运行时，根据表示所呈现代码的单一模型，用多种编程语言生成源代码，并且可以动态编译和运行所生成的代码。

为表示源代码，CodeDOM 元素相互链接以形成一个数据结构（称为 CodeDOM 图），它以某种源代码的结构为模型。System.CodeDom 名称空间定义可以表示源代码的逻辑结构（与具体的编程语言无关）的类型。System.CodeDom.Compiler 名称空间定义从 CodeDOM 图生成源代码的类型，和在受支持的语言中管理源代码编译的类型。编译器供应商或开发人员可以扩展受支持语言的集合。

.NET Framework 中包含了C#、JScript 和 Visual Basic 的代码生成器和代码编译器。开发人员也可以通过扩展System.CodeDom.Compiler 名称空间来实现自己的代码生成器和代码编译器。

使用CodeDom来动态生成代码和编译的过程一般是：

1.   使用CodeCompileUnit定义一个可编译的单元

2.   使用CodeNamespace 定义一个名称空间，并把这个名称空间加入上面定义的可编译单元

3.   使用CodeTypeDeclaration定义一个类，并把这个类加入上面定义的名称空间

4.   使用CodeTypeMember的具体子类，例如CodeMemberField或者CodeMemberMethod为上面的类定义成员变量或者方法

5.   使用CodeExpression定义某个方法中具体代码的调用

6.   如果需要，可以通过某个具体的CodeDomProvider来生成源代码，例如，可以使用CSharpCodeProvider为上面的结构生成具体的C#代码。

7.   通过CodeCompiler将上面的代码树编译成可执行的文件。

 

下面的例子展示了使用CodeDom生成一个HelloWorld程序的例子。生成以后的代码应该是这个样子的：

using System;   namespace Sample {     public class DemoClass     {     static void Main(string[] args)       {     System.Console.WriteLine("Hello World!");     }     } }

生成程序的代码如下：

public void GenerateCode() {       //生成一个可编译的单元，这是最根部的东西     CodeCompileUnit compunit = new CodeCompileUnit();     //定义一个名为Sample的命名空间     CodeNamespace sample = new CodeNamespace("Sample");     compunit.Namespaces.Add(sample);     sample.Imports.Add(new CodeNamespaceImport("System"));//导入System命名空间     //定义一个名为DemoClass的类     CodeTypeDeclaration MyClass = new CodeTypeDeclaration("DemoClass");     sample.Types.Add(MyClass);     //定义程序入口点，就是Main()     CodeEntryPointMethod Start = new CodeEntryPointMethod();     MyClass.Members.Add(Start);     //下面产生调用方法的语句,//这句会产生如下的C#代码System.Console.WriteLine("Hello World!");     CodeMethodInvokeExpression cs = new CodeMethodInvokeExpression     (new CodeTypeReferenceExpression("System.Console"),     "WriteLine", new CodePrimitiveExpression("Hello World!"));     Start.Statements.Add(cs);       //根据CodeDOM产生程序代码，代码文件就是DemoClass.cs，这里生成C#代码       CSharpCodeProvider cprovider = new CSharpCodeProvider();     ICodeGenerator gen = cprovider.CreateGenerator();     StreamWriter sw = new StreamWriter("DemoClass.cs", false);     gen.GenerateCodeFromCompileUnit(compunit, sw, new CodeGeneratorOptions());     sw.Close();       //编译源代码     ICodeCompiler compiler = cprovider.CreateCompiler();     //编译参数     CompilerParameters cp = new CompilerParameters(new string[] { "System.dll" },     filepath.Substring(0, filepath.LastIndexOf(".") + 1) + "exe", false);     cp.GenerateExecutable = true;//生成EXE,不是DLL     CompilerResults cr = compiler.CompileAssemblyFromDom(cp, compunit); }

 

上面只是一个很简单的例子，通过CodeDom，可以生成任何复杂的程序。