浅谈Dynamic 关键字系列之三:ExpandoObject， DynamicObject， DynamicMetaObject

最新推荐文章于 2022-05-06 15:47:22 发布

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本文深入探讨了C#中的ExpandoObject、dynamic关键字以及元编程概念，展示了如何动态添加属性和方法，以及如何通过元编程实现属性更改通知、枚举所有成员、创建自定义类并覆盖内置方法。同时，介绍了如何通过动态类型和元编程来增强对象的灵活性和可扩展性。

ExpandoObject：表示一个对象，该对象包含可在运行时动态添加和移除的成员。

dynamic dynEO = new ExpandoObject();
dynEO.number = 10;
dynEO.Increment = new Action(() => { dynEO.number++; });

Console.WriteLine(dynEO.number);
dynEO.Increment();
Console.WriteLine(dynEO.number);

dynEO.number 中number是动态添加属性。

dynEO.Increment 中Increment 是动态添加的Action 委托。

枚举ExpandoObject的所有成员：

foreach (var property in (IDictionary<String, Object>)dynEO)
{
     Console.WriteLine(property.Key + ": " + property.Value);
}

结果如下：

接收属性更改的通知：

static void Main(string[] args)
{
   ………
    ((INotifyPropertyChanged)dynEO).PropertyChanged += new PropertyChangedEventHandler(Program_PropertyChanged);
    dynEO.Name = "changed";
    dynEO.Name = "another";

    Console.ReadLine();
}

static void Program_PropertyChanged(object sender, PropertyChangedEventArgs e)
{
    Console.WriteLine("属性{0} 已更改", e.PropertyName);
}

结果：

System.Dynamic.DynamicObject：提供用于指定运行时的动态行为的基类

新建类DynamicProduct，基本和Product类似：

可以看到继承了DynamicObject后，可以override 一大堆TryXXX的方法了。

重点需要了解的是：

假设sampleObject 就是dynamicObject
TryGetMember	在调用 int number = sampleObject.Number.时使用
TrySetMember	在调用sampleObject.Number = number 时使用
TryInvoke	在调用sampleObject(100) 时使用
TryInvokeMember	在调用sampleObject.someMethod(100) 时使用

完整的代码如下：

class DynamicProduct : DynamicObject
{
    public string name;
    public int Id { get; set; }

    public void ShowProduct()
    {
        Console.WriteLine("Id={0} ,Name={1}", Id, name);
    }

    #region Override DynamicObject 的方法

    public override IEnumerable<string> GetDynamicMemberNames()
    {
        return base.GetDynamicMemberNames();
    }

    public override bool TryGetMember(GetMemberBinder binder, out object result)
    {
        Console.WriteLine("TryGetMember被调用了,Name:{0}", binder.Name);
        return base.TryGetMember(binder, out result);
    }

    public override bool TrySetMember(SetMemberBinder binder, object value)
    {
        Console.WriteLine("TrySetMember被调用了,Name:{0}", binder.Name);
        return base.TrySetMember(binder, value);
    }

    public override bool TryInvoke(InvokeBinder binder, object[] args, out object result)
    {
        Console.WriteLine("TryInvoke被调用了");
        return base.TryInvoke(binder, args, out result);
    }

    public override bool TryInvokeMember(InvokeMemberBinder binder, object[] args, out object result)
    {
        Console.WriteLine("TryInvokeMember被调用了,Name:{0}", binder.Name);
        return base.TryInvokeMember(binder, args, out result);
    }

    #endregion
}

Main函数代码如下：

static void Main(string[] args)
{
    dynamic dynProduct = new DynamicProduct();

    dynProduct.name = "n1"; //调用TrySetMember方法
    dynProduct.Id = 1;
    dynProduct.Id = dynProduct.Id + 3;
    dynProduct.ShowProduct();

    Console.ReadLine();
}

结果如下：

理论上来说，应该输出：

TrySetMember ：设置name字段

TrySetMember ：设置Id属性

TryGetMember ：获取Id属性

TrySetMember ：设置Id属性

TryInvokeMember ：调用ShowProduct方法

Id =4 ,Name = n1

为什么TryXXX方法没有被调用？？

将DynamicProduct 中的name修饰符改为private：

private string name;

可以在TrySetMember方法中设置断点，再次运行：

为什么访问修饰符是Public不调用TrySetMember，是Private 就调用了呢？？

难道是因为private抛出了异常吗？？

再次看看Msdn对此的TrySetMember方法的解释：

Msdn备注

…………….动态语言运行库 (DLR) 将首先使用语言联编程序在类中查找属性的静态定义。如果没有此类属性，DLR 调用 TrySetMember 方法。

问题的原因是这样的:首先DLR 使用语言联编程序在类中查找name的静态定义，

因为name是public，所以查找到了，然后返回，不会去调用TrySetMember方法了，

但是如果name是private，那么联编程序在类中没找到name的静态定义，于是DLR尝试调用TrySetMember方法。

修改TrySetMember方法如下：

public override bool TrySetMember(SetMemberBinder binder, object value)
{
    Console.WriteLine("TrySetMember被调用了,Name:{0}", binder.Name);
    bool result = base.TrySetMember(binder, value);

    return true;
}

运行，可以发现不会抛出异常了：

总结：首先DLR会尝试查找属性的静态定义，如果没有找到则会调用相应的TryXXX 方法，如果TryXXX方法返回false，代表TryXXX方法运行失败，DLR随后会抛出异常。

为了验证是不是这样，将DynamicProduct中属性的静态定义全部注释掉，并且TryXXX方法全部返回True。完整的代码如下：

class DynamicProduct : DynamicObject
{
    #region dynamicProduct 的一些属性的静态定义

        //private string name;
        //public int Id { get; set; }

        //public void ShowProduct()
        //{
        //    Console.WriteLine("Id={0} ,Name={1}", Id, name);
        //}

    #endregion

    #region Override DynamicObject 的方法

    public override bool TryGetMember(GetMemberBinder binder, out object result)
    {
        Console.WriteLine("TryGetMember被调用了,Name:{0}", binder.Name);
        bool tryResult = base.TryGetMember(binder, out result);

        return true;
    }

    public override bool TrySetMember(SetMemberBinder binder, object value)
    {
        Console.WriteLine("TrySetMember被调用了,Name:{0}", binder.Name);
        bool tryResult = base.TrySetMember(binder, value);

        return true;
    }

    public override bool TryInvoke(InvokeBinder binder, object[] args, out object result)
    {
        Console.WriteLine("TryInvoke被调用了");
        bool tryResult = base.TryInvoke(binder, args, out result);

        return true;
    }

    public override bool TryInvokeMember(InvokeMemberBinder binder, object[] args, out object result)
    {
        Console.WriteLine("TryInvokeMember被调用了,Name:{0}", binder.Name);
        bool tryResult = base.TryInvokeMember(binder, args, out result);

        return true;
    }

    #endregion
}

Main方法不变：

static void Main(string[] args)
{
    dynamic dynProduct = new DynamicProduct();

    dynProduct.name = "n1"; //调用TrySetMember方法
    dynProduct.Id = 1;
    dynProduct.Id = dynProduct.Id + 3;
    dynProduct.ShowProduct();

    Console.ReadLine();
}

运行结果如下：

DynamicMetaObject: 表示动态绑定和参与动态绑定的对象的绑定逻辑。

新建类MyDynamicObject:

public class MyMetaObject : DynamicMetaObject
{
    public MyMetaObject(Expression parameter, object value)
        : base(parameter, BindingRestrictions.Empty, value)
    {
    }

    public override DynamicMetaObject BindInvokeMember(InvokeMemberBinder binder, DynamicMetaObject[] args)
    {
        return this.PrintAndReturnIdentity("InvokeMember of method {0}", binder.Name);
    }

    public override DynamicMetaObject BindSetMember(SetMemberBinder binder, DynamicMetaObject value)
    {
        return this.PrintAndReturnIdentity("SetMember of property {0}", binder.Name);
    }

    public override DynamicMetaObject BindGetMember(GetMemberBinder binder)
    {
        return this.PrintAndReturnIdentity("GetMember of property {0}", binder.Name);
    }

    private DynamicMetaObject PrintAndReturnIdentity(string message, string name)
    {
        Console.WriteLine(String.Format(message, name));

        return new DynamicMetaObject(
            Expression,
            BindingRestrictions.GetTypeRestriction(
                Expression,
                typeof(MyDynamicObject)));
    }
}

Main 方法如下：

static void Main(string[] args)
{
    dynamic d = new MyDynamicObject();

    d.P3 = d.M1(d.P1, d.M2(d.P2));

    Console.ReadLine();
}

运行，结果如下：

d.P3 = d.M1(d.P1, d.M2(d.P2));

按照从左到右，从里到外的原则。

1：先调用d.P1,DLR会尝试调用d 的GetMetaObject 方法，此方法返回一个MyMetaObject对象。

接着DLR知道你调用的是一个属性，于是它调用返回的MyMetaObject对象的BindGetMember 方法，

输出为GetMember of property P1

2:调用d.P2,和调用d.P1 一样.

3:调用d.M2，同样DLR调用d的GetMetaObject方法，返回一个MyMetaObject对象，接着调用返回对象的BindInvokeMember 方法。