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A:ComboBox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B,A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B为Sealed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:
2 {
3 String A { get; }
4 String B(Object a, Object b, Object c, Object d, Object e);
5 }
6
有一个类:
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:
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TInterface有10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TInterface,Wrapper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B,C,D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:
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3:AOP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:
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_ClassA的IL代码。
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
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假定生成上面这个类型的方法为:
2 where TInterface: class where TImple : class
3
4
则可用Activator轻松生成动态代理类实例:
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:
单元测试代码:
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(1, 2));
9 }
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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:
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
本文转自xiaotie博客园博客,原文链接http://www.cnblogs.com/xiaotie/archive/2009/02/01/1381825.html如需转载请自行联系原作者
xiaotie 集异璧实验室(GEBLAB)