動態反射——Load,LoadFrom和LoadFile

来源:http://www.cnblogs.com/shouce/archive/2016/02/17/5194226.html
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【問】 假設有一個類庫文件LibraryA，其中有一個ClassA，該類的AssemblyName為“LibraryA”（編譯後的文件是LibraryA.dll）。另外有一個LibraryB.dll類庫文件，其中AssemblyName和其命名空間一樣，並且其引用LibraryA.dll。它們代碼如


【問】

假設有一個類庫文件LibraryA，其中有一個ClassA，該類的AssemblyName為“LibraryA”（編譯後的文件是LibraryA.dll）。另外有一個LibraryB.dll類庫文件，其中AssemblyName和其命名空間一樣，並且其引用LibraryA.dll。它們代碼如下：

[C#]

【LibraryA.dll】

複製代碼 
namespace A
{
    public class ClassA
    {
        public ClassA()
        {
            Console.WriteLine("成功執行ClassA的構造函數。");
        }              
     }
}
複製代碼

【LibraryB.dll】

複製代碼 
using LibraryA;

namespace LibraryB
{
    public class ClassB
    {
        public ClassA GetClassA()
        {
            return new ClassA();
        }

        public ClassB()
        {
            Console.WriteLine("成功執行ClassB的構造函數。");
        }
    }
}
複製代碼

[VB.NET]

【LibraryA.dll】

複製代碼 
Namespace A
       Public Class ClassA
                 Public Sub New()
                           Console.WriteLine("成功執行ClassA的構造函數。")
                 End Sub
      End Class
End Namespace
複製代碼

【LibraryB.dll】

複製代碼 
Imports LibraryA

Namespace LibraryB
         Public Class ClassB
                 Public Function GetClassA() As ClassA
                          Return New ClassA()
                 End Function

                 Public Sub New()
                          Console.WriteLine("成功執行ClassB的構造函數。")
                 End Sub
         End Class
End Namespace
複製代碼

現在假設有一個控制台程式（包含Main主函數，該控制台類也已經引用了LibraryA）。要求：

       1、設法使用反射方法運行LibraryA的構造函數。

       2、設法使用動態載入方法（只允許載入LibraryB.dll，假設位於D:\目錄下），運行GetClassA方法。

       假設在D:\ 下有兩個文件夾（f1和f2）。在f1中複製原本LibraryB.dll一份；然後在f2複製修改過的LibraryB.dll（就是構造函數輸出變更為“成功執行ClassB的構造函數更新版”，然後重新編譯拷貝進入f2）。我在控制台主程式中動態載入兩個不同路徑，但是相同版本的LibraryB.dll。請問以下程式運行之後結果是什麼？

[C#]

Assembly asm = Assembly.LoadFrom(@“D:\f1\LibraryB.dll”);
asm.CreateInstance(“LibraryB.ClassB”);
asm = Assembly.LoadFrom (@“D:\f2\LibraryB.dll”);
asm.CreateInstance(“LibraryB.ClassB”);

[VB.NET]

Dim asm As Assembly = Assembly.LoadFrom (@“D:\f1\LibraryB.dll”)
asm.CreateInstance(“LibraryB.ClassB”)
asm = Assembly. LoadFrom (@“D:\f2\LibraryB.dll”)
asm.CreateInstance(“LibraryB.ClassB”)

【錯誤回答】

 1）

[C#]

Assembly asm = Assembly.Load(“A”);
asm.CreateInstance(“A.ClassA”);

[VB.NET]

Dim asm As Assembly = Assembly.Load(“A”)
asm.CreateInstance(“A.ClassA”)

理由：Load需要一個AssemblyName，也就是Namespace的名稱。然後後面的CreateInstance需要一個“命名空間名.類名”。

2）

[C#]

Assembly asm = Assembly.LoadFile(@“D:\LibraryB.dll”);
asm.CreateInstance(“LibraryB.ClassB”).GetType().GetMethod(“GetClassA”);

[VB.NET]

Dim asm As Assembly = Assembly.LoadFile(“D:\LibraryB.dll”)
asm.CreateInstance(“LibraryB.ClassB”).GetType().GetMethod(“GetClassA”)

3）輸出兩行話——

成功執行ClassB的構造函數。

成功執行ClassB的構造函數更新版。

【正解】

第一問：初學者似乎沒有區分“AssemblyName”、“Namespace”的區別——的確，很少有教師去教他們區別這兩者之間的差異。AssemblyName是“程式集”名字，是用於記錄程式信息的一種特殊唯一標識符，供.NET的底層CLR調用識別的；Namespace是面向程式設計者，使得客戶可以將不同的類進行歸檔，因此Namespace類似文件夾，而每一個Class類似於文件夾中的文件；至於Assembly相當於“硬碟的捲標”作用。

因此，Assembly.Load的第一個參數需要的是AssemblyName，和Namespace並無直接聯繫。你完全可以根據需要修改AssemblyName（方法：右鍵項目，選擇“屬性”，在“程式(Application)”面板上就可以看到）。

第二問和第三問其實是考察如何正確使用LoadFile和LoadFrom動態載入指定的類庫。

第二問：錯誤代碼將導致一個“無法找到載入文件”的類似錯誤，其原因是在於LibraryB.dll引用了LibraryA.dll，但是如果使用了LoadFile，則動態反射LibraryB.dll的時候不會自動載入程式集LibraryA.dll，但是“GetClassA”方法卻需要使用到LibraryA中的類。繼而引發錯誤。而要使得被引用的其它dll也一併載入進來，應該使用LoadFrom方法。

第三問和第二問相反，考察LoadFile和LoadFrom載入一個程式集相同，但是處於不同位置的類庫（註意：這裡“程式集相同”是指在源代碼基礎上略作修改，形成副本的dll）。

第三問：LoadFile只管載入類庫，只要指定了絕對或者相對屋裡路徑的類庫，其總是載入並以此為準；但是LoadFrom不同——如果遇到了相同的程式集的類庫文件，以第一次的載入為準。所以輸出的兩句話都是“成功執行ClassB的構造函數。”。

【總結】

1）AssemblyName和Namespace不是一回事情，AssemblyName是供.NET使用的；而Namespace是客戶自定義的“歸檔”類的命名空間。Assembly.Load需要前者，但是剛創建項目時，VS預設情況下兩者一致。

2）LoadFile只管載入程式集文件，但是反射僅限於當前程式集自身中的方法、屬性等，如果需要反射引用到的外部程式集，必須使用LoadFrom。

3）LoadFrom對於相同程式集文件只載入第一次，因此只返回第一次的結果；要反射不同路徑但是相同的程式集文件，必須使用LoadFile。

【拓展】

“程式集”是包含一個或者多個類型定義文件和資源文件的集合，一般地當創建了一個完整的.NET程式（無論是C#或者是VB.NET的），VS預設就為其產生一個程式集。程式集一般包含程式的若幹信息（比如程式的版本號等），它們都是存儲在一個叫做“Assembly.cs”（VB.NET中是AssemblyInfo.vb）的文件中。如果雙擊打開該文件，我們便可窺知一二（註釋刪除）——

[C#]

複製代碼 
[assembly: AssemblyTitle("CSharp")]
[assembly: AssemblyDescription("")]
[assembly: AssemblyConfiguration("")]
[assembly: AssemblyCompany("Microsoft IT")]
[assembly: AssemblyProduct("CSharp")]
[assembly: AssemblyCopyright("Copyright © Microsoft IT 2011")]
[assembly: AssemblyTrademark("")]
[assembly: AssemblyCulture("")]
[assembly: AssemblyVersion("1.0.0.0")]
[assembly: AssemblyFileVersion("1.0.0.0")]
複製代碼

[VB.NET]

複製代碼 
<Assembly: AssemblyTitle("CSharp")>
<Assembly: AssemblyDescription("")>
<Assembly: AssemblyConfiguration("")>
<Assembly: AssemblyCompany("Microsoft IT")>
<Assembly: AssemblyProduct("CSharp")>
<Assembly: AssemblyCopyright("Copyright © Microsoft IT 2011")>
<Assembly: AssemblyTrademark("")>
<Assembly: AssemblyCulture("")>
<Assembly: AssemblyVersion("1.0.0.0")>
<Assembly: AssemblyFileVersion("1.0.0.0")>
複製代碼

下麵來說說如何讀取這些數據：

1）AssemblyVersion是程式的版本號。一般地，通過讀取程式的版本號可以瞭解程式是否處於最新狀態，不少更新程式往往就通過類似手段或者方式更新程式的。要讀取一個當前程式的版本號，我們通過Assembly.GetName方法獲取Version屬性即可。

[C#]

AssemblyName an = Assembly.GetExecutingAssembly().GetName();
Console.WriteLine(an.Version);

[VB.NET]

Dim an As AssemblyName = Assembly.GetExecutingAssembly().GetName()
Console.WriteLine(an.Version)

GetExecutingAssembly是一個獲取當前正運行的程式的Assembly實體。如果要讀取指定某個程式的版本號，我們可以使用Assembly.LoadFile或者Assembly.LoadFrom載入一個dll或者是exe文件，然後通過GetName獲取AssemblyName，再按照上面相同的方法通過諸如Version一類的屬性就可以了。

順便說一下“AssemblyName”。通過“拓展”之前的分析就可以其是一個“程式集”名稱。實際上.NET把它定義成一個類，專門可以用於獲取Culture（對應AssemblyCulture），Name（就是指當前程式的“程式集名稱”）和Version（指代AssemblyVersion）等信息，其中Version還包括“Major”（主版本號）、“Minor”（次版本號）、“Build”（編譯版本號）和“Revision”（修正版本號）。它們作用分別是：

1）  Major（主板本號）+Minor（次版本號）：兩個合成用於對外發佈，對外告知客戶目前程式的版本。一般地，Major表示“里程碑”式的程式更新（比如Windows98到XP，那麼Major就會產生影響，自增1）；而Minor是在當前程式中進行的局部重大更新（比如在原來程式基礎上增刪了功能，或者發現了漏洞進行修補等）時用到。

2）  Build（編譯版本號）：內部告知開發人員或者測試人員，目前該程式從開始編譯到全部完成，總共編譯的次數（每重新編譯一次此自增1）。

3）  Revision（修正版本號）：每當有一個Bug在內測時被髮現，此版本號在原來基礎上加1，表示總共從開始到完成歷經多少了Bug修複。

AssemblyVersion和AssemblyFileVersion一般需要保持一致。前者是被.NET內部反射使用到的，後者是對外，可以通過右鍵=>屬性中查看得到。比如查看Word2010程式我們可以瞭解以下信息：

                     

第一個“14”表示Word家族已經歷經到目前開發了14個不同的“里程碑”式版本，第二個“0”表示目前為止尚未發現在office2010中有明顯增加或是刪除功能；“5123”表示該版本的Word程式總共編譯了5123次，而“5000”表示從開始到結束總共修正了5000個Bug。

除了可以在Assembly.cs中看到文件信息，我們同樣可以通過右鍵某個csproj（VB.NET中是vbproj），“屬性”=>“應用程式(Application)”中得到相同的信息：

預設主版本號是1，其餘都是0；下方的一個“覆選框”是“自動為Revision版本號自增1”；也就是說，每次對外發佈時，該程式的Revision會在原來基礎上加上1。

2）除了版本號之外，其餘的Assembly信息（比如AssemblyTitle）可以通過這樣的方式獲得：

[C#]

AssemblyTitleAttribute at = (AssemblyTitleAttribute) AssemblyTitle.GetCultureAttribute(
Assembly.GetExecutingAssembly(),typeof(AssemblyTitle)
);
Console.WriteLine(at.Title);

[VB.NET]

   Dim at As AssemblyTitleAttribute = DirectCast(
AssemblyTitleAttribute.GetCustomAttribute(Assembly.GetExecutingAssembly(), GetType(AssemblyTitleAttribute)
), AssemblyTitleAttribute)  Console.WriteLine(at.Title)


更一般地，因為Assembly文件中這些都是“特性”類（省略了尾碼Attribute）。因此我們可以使用反射的方法獲取它們，偽代碼描述如下：

[C#]

XXXAttribute 變數名= XXXAttribute.GetCustomAttribute(Assembly實體對象,typeof(XXXAttribute));

變數名.屬性;

[VB.NET]

Dim 變數名 As XXXAttribute== XXXAttribute.GetCustomAttribute(Assembly實體對象,typeof(XXXAttribute))

變數名.屬性

幾點說明：

1）  “XXX”表示對應Assembly文件中的“assembly:”後面的那個部分。

2）  AttributeCulture和AttributeVersion不能使用以上方法獲取，只能使用AttributeName方法。因為它們是編譯器生成的，不是直接輸出供外部客戶通過“右鍵”=>“屬性”的方式直接可以看到的。


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