浅谈 MetadataToken

原文在这里

 

概念： 要说MetadataToken，首先的先说说Metadata，MSDN对Metadata的定义是这样的“Metadata refers to declarative information about abstractions, including runtime types (classes, value types, and interfaces),  global functions, and global variables.”  （这里就不做翻译了，怕翻译不好造成误解）而对于这些Runtime的类型信息存贮在Metadata的一张张表中，我们知道这些表有定义表、引用表、指针表、堆。那么MetadataToken是什么呢？MetadataToken其实就是这些存贮在Metadata一张张表中的位置信息，它指向的就是这些表中的一个记录。对于Metadata Engine 来说，可以用这些Token去定位具体的一个Runtime Type。

   深入：MetadataToken的结构就是一个4字节的int型整数，第一个字节指出这个MetadataToken指向的RuntimeType存贮在具体的哪一个Metadata表。 对于每个Metadata表的索引值由CorTokenType这个Enum来决定，CorTokenType的定义如下：

typedef  enum  CorTokenType {

    mdtModule                        =   0x00000000 ,
    mdtTypeRef                       =   0x01000000 ,
    mdtTypeDef                       =   0x02000000 ,
    mdtFieldDef                      =   0x04000000 ,
    mdtMethodDef                     =   0x06000000 ,
    mdtParamDef                      =   0x08000000 ,
    mdtInterfaceImpl                 =   0x09000000 ,
    mdtMemberRef                     =   0x0a000000 ,
    mdtCustomAttribute               =   0x0c000000 ,
    mdtPermission                    =   0x0e000000 ,
    mdtSignature                     =   0x11000000 ,
    mdtEvent                         =   0x14000000 ,
    mdtProperty                      =   0x17000000 ,
    mdtModuleRef                     =   0x1a000000 ,
    mdtTypeSpec                      =   0x1b000000 ,
    mdtAssembly                      =   0x20000000 ,
    mdtAssemblyRef                   =   0x23000000 ,
    mdtFile                          =   0x26000000 ,
    mdtExportedType                  =   0x27000000 ,
    mdtManifestResource              =   0x28000000 ,
    mdtGenericParam                  =   0x2a000000 ,
    mdtMethodSpec                    =   0x2b000000 ,
    mdtGenericParamConstraint        =   0x2c000000 ,
    mdtString                        =   0x70000000 ,
    mdtName                          =   0x71000000 ,
    mdtBaseType                      =   0x72000000

} CorTokenType;

 具体每一个enum值代表什么我就不用说了，相比聪明的你一看就明白了。从CorTokenType的定义，机灵的读者会发现其实每个表里只能有16777216条记录。就mdtTypeDef来说，我们可不可以说在一个Module中我们最多只能定义16777216个type呢？！扯的有些远了，我们回到刚才的对MetadataToken结构的讨论。4字节的MetadataToken的后三个字节在其实就是一个RuntimeType在具体一个Metadata表中的位置，或者说是偏移量吧。 口说无凭，还是我们来点实际的吧!

   例子 ： 我们建一个简单的Console工程就可以了，定义一下三个type：

using  System;
namespace  ConsoleApplication3
{
     interface  IClass1
    {
         void  Fun1();
    }
}


using  System;
using  System.Collections.Generic;
using  System.Text;

namespace  ConsoleApplication3
{
     class  Class1 : ConsoleApplication3.IClass1
    {
         public   void  Fun1()
        {
        }
    }
}


using  System;
using  System.Collections.Generic;
using  System.Text;
using  System.Runtime.Serialization;

namespace  ConsoleApplication3
{
     class  Program
    {
         static   void  Main( string [] args)
        {
            Console.WriteLine( " typeof(Class1).MetadataToken = {0} " , Convert.ToString(
                                                                         typeof (Class1).MetadataToken,  16 )
                                                                        );

            Console.WriteLine( " typeof(IClass1).MetadataToken = {0} " , Convert.ToString(
                                                                       typeof (IClass1).MetadataToken,  16 )
                                                                      );

            Console.WriteLine( " typeof(Program).MetadataToken = {0} " , Convert.ToString(
                                                                       typeof (Program).MetadataToken,  16 )
                                                                      );

            Console.Read();
        }
    }
}

 

我们先不要急着去Run它，我们可以用前面说的这些知识来分析，然后猜想一下结果。因为这三个都是类型，所以他们的MetadataToken的第一个字节肯定是0x020000, 因为这个项目里面只有三个类型，所以我想他们的MetadataToken肯定是0x0200002、0x02000003, 0x02000004(有一个很重要的忘说了，在每张Metadata表中的0位置是不包含数据的，MSDN说成为nil token, 0x02000001这个位置预留给了一个名为<Module>的特殊类型。程序中所有的全局字段和全局方法，其实都是这个<Module>类型的成员（这里多谢 Anders Liu 帮忙指正，谢谢）)，现在我们可以看看结果了啊

和我们预计结果一致。其他的我就不举例了，有兴趣的朋友可以自己试试，这里要注意的是一点就是String类型的MetadataToken的后三个字节的代表的是这个string在Metadata string pool中的起始位置。

      应用： 讲了这么多了，到底这个东东有什么用呢？该怎么样用呢？对于一个已经build的程序集，它其中的Metadata已经固定了，也就是说它的MetadataToken是固定。这样的话，有的时候我们就可以直接通过这个MetadataToken去获得它的RuntimeType，这点在泛型和反射有的时候是非常有用的。具体的使用如下：

            Module currentModule  =  Assembly.GetExecutingAssembly().GetModules()[ 0 ];

            ModuleHandle currentModuleHandle  =  currentModule.ModuleHandle;

             int  token  =   typeof (Program).MetadataToken;

            RuntimeTypeHandle rth  =  currentModuleHandle.GetRuntimeTypeHandleFromMetadataToken(token);

            Type currentType  =  Type.GetTypeFromHandle(rth);

    

           就写到这了，其实Metadata还是很值得仔细学习一下，我现在了解的还是很肤浅，这里也只是抛砖引玉，希望得到高手的拍砖， 哈哈哈。。。。