使用.NET 4.0中的表达式树生成动态方法
2010-05-13 01:03 by 老赵, 8145 visits为了在模型为dynamic类型的视图中使用一个匿名对象，我们在上一篇文章里为匿名对象创建了对应的动态类型。于是在使用时，我们会创建动态类型的对象，然后将匿名对象的属性赋值给动态对象的公开字段上。在赋值时我们使用了反射，再加上这个方法使用比较频繁，因此使用更好的方法来优化性能便是个很自然的选择。在.NET 1.0中，我们需要Emit；在.NET 2.0中则增加了DynamicMethod，相对简化了单个动态方法的创建过程；在.NET 3.5中则增加了可编译表达式树，可谓前进了一大步——那么在.NET 4.0中呢？
使用.NET 3.5中的表达式树，我们可以动态创建出一个表达式结构，然后编译成一个委托对象。这种做法我使用过很多次（比如这里或这里），它的优势在于我们可以将关注点放在“表达式”层面上，而不用直接使用繁琐易错的Emit操作。更关键的是，此外，表达式树还会帮我们隐藏了自动类型转换、或是装箱/拆箱等原本需要开发人员直接关注的问题。例如，在表达式层面上，整数相加和字符串的连接都是个Add操作，但是在IL级别它们一个是Add指令，另一个却是String.Concat方法的调用。
不过.NET 3.5中的表达式树有个限制，那便它只能创建出“表达式（Expression）”，而无法创建“语句（Statement）”。例如，我们无法定义一个包含循环的方法。不过这一切在.NET 4.0里得到了改善。.NET 4.0引入了一部分原本在DLR中的更丰富的表达式树，包含变量声明、for循环、判断、GOTO跳转等各种表达式，因此我们基本上可以用它来表达任意一段完整的逻辑了。那么，它又该如何来改进上一篇文章里的性能问题呢？
上文末尾我提到，我们可以把动态类型创建成如下模样：
public class DynamicType { public string Abc; public int Ijk; public bool Xyz; ... public DynamicType(object entity) { var strongTyped = (EntityType)entity; this.Abc = strongTyped.Abc; this.Ijk = strongTyped.Ijk; this.Xyz = strongTyped.Xyz; ... } }
不过事实上，我们完全可以还是创建一个最为普通的动态类型：
public class DynamicType { public string Abc; public int Ijk; public bool Xyz; ... }
只要再配合这么一个动态生成的方法就行了：
entity =>
{
var dynamicEntity = new DynamicType();
var strongTyped = (EntityType)entity;
dynamicEntity.Abc = strongTyped.Abc;
dynamicEntity.Ijk = strongTyped.Ijk;
dynamicEntity.Xyz = strongTyped.Xyz;
...
return (object)dynamicEntity;
}
是不是很容易？而且事实上生成这么一个方法也非常简单，和以前一样，只管创建表达式树即可：
private static Func<object, object> DynamicFactoryCreator(Type entityType) { var dynamicType = CreateDynamicType(entityType); // define the parameter var parameterExpr = Expression.Parameter(typeof(object), "entity"); // collect the body var bodyExprs = new List<Expression>(); // code: var dynamicEntity = new DynamicType(); var dynamicEntityExpr = Expression.Variable(dynamicType, "dynamicEntity"); var newDynamicTypeExpr = Expression.New(dynamicType); var assignDynamicEntityExpr = Expression.Assign(dynamicEntityExpr, newDynamicTypeExpr); bodyExprs.Add(assignDynamicEntityExpr); // code: var strongTyped = (EntityType)entity; var strongTypedExpr = Expression.Variable(entityType, "strongTyped"); var castEntityExpr = Expression.Convert(parameterExpr, entityType); var assignStrongTypedExpr = Expression.Assign(strongTypedExpr, castEntityExpr); bodyExprs.Add(assignStrongTypedExpr); // generate code for fields' assignments foreach (var property in entityType.GetProperties()) { // code: dynamicEntity.Xyz = strongTyped.Xyz var fieldExpr = Expression.Field(dynamicEntityExpr, property.Name); var propertyExpr = Expression.Property(strongTypedExpr, property); var assignFieldExpr = Expression.Assign(fieldExpr, propertyExpr); bodyExprs.Add(assignFieldExpr); } // code: return (object)dynamicEntity; var castResultExpr = Expression.Convert(dynamicEntityExpr, typeof(object)); bodyExprs.Add(castResultExpr); // code: { ... } var methodBodyExpr = Expression.Block( typeof(object), /* return type */ new[] { dynamicEntityExpr, strongTypedExpr } /* local variables */, bodyExprs /* body expressions */); // code: entity => { ... } var lambdaExpr = Expression.Lambda<Func<object, object>>(methodBodyExpr, parameterExpr); return lambdaExpr.Compile(); }
上面这段代码创建的完全是我们准备好的那种动态方法形式，这点从注释中也可以看出。首先，我们会使用上文定义的CreateDynamicType方法中创建一个动态类型，然后使用一个List
虽说这段代码似乎比较长，但我个人认为还是相当清晰的。我建议您可以适当把玩一下.NET 4.0中的表达式树类库，例如创建一些包含for循环，goto跳转等逻辑的方法体。根据我的经验，其实需要动态生成方法的场景似乎也真比原本我想象中要来的多。
最后，再改写原来的DynamicFactory类及ToDynamic扩展方法：
public static class DynamicFactory { private static ConcurrentDictionary<Type, Func<object, object>> s_dynamicEntityFactories = new ConcurrentDictionary<Type, Func<object, object>>(); private static Func<Type, Func<object, object>> s_factoryCreator = new Func<Type, Func<object, object>>(DynamicFactoryCreator); public static object ToDynamic(this object entity) { var entityType = entity.GetType(); var factory = s_dynamicEntityFactories.GetOrAdd(entityType, s_factoryCreator); return factory(entity); } ... }
好，我们的性能优化到这里就完成了。不过再回到我们原本的问题——如果我们要在ASP.NET MVC的视图中使用dynamic类型作为参数，并传递匿名对象的话，那么还能使用什么办法来避免古怪的“无法找到成员”异常呢？或者这么说，如果不像现在这样生成动态类型，那么ToDynamic方法还可以怎么实现呢？
沙发一个~~~ 老赵怎么用markitup作为编辑器啊？ 没预览的哦