dnSpy代码格式化插件开发指南:创建自定义格式化器

dnSpy代码格式化插件开发指南:创建自定义格式化器

【免费下载链接】dnSpy 【免费下载链接】dnSpy 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/dns/dnSpy

引言:告别千篇一律的代码样式

你是否曾因反编译代码格式混乱而头疼?是否希望根据团队规范自动调整反编译输出?dnSpy作为.NET领域最强大的逆向工程工具之一,其插件系统允许开发者通过自定义格式化器实现代码样式的完全控制。本文将带你从零构建一个dnSpy代码格式化插件,掌握IDecompiler接口实现、格式化逻辑注入和插件集成的核心技术,最终实现符合个人或企业规范的代码美化工具。

读完本文你将获得:

  • 深入理解dnSpy的插件架构与扩展点
  • 掌握DecompilerBase抽象类的核心方法重写技巧
  • 实现自定义代码格式化逻辑的完整流程
  • 插件打包、测试与发布的最佳实践

dnSpy插件开发基础

插件架构概览

dnSpy采用基于MEF(Managed Extensibility Framework)的插件系统,通过定义明确的接口契约实现功能扩展。格式化器插件主要涉及以下核心组件:

mermaid

关键接口说明:

  • IDecompiler:定义反编译行为的核心接口,包含内容类型、UI名称、唯一标识等元数据,以及反编译方法
  • DecompilerBase:抽象基类,提供IDecompiler的默认实现,开发者只需重写特定方法
  • IDecompilerProvider:插件入口点,负责创建自定义格式化器实例并注册到dnSpy

开发环境准备

  1. 环境配置

    # 克隆dnSpy仓库
    git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/dns/dnSpy.git
    cd dnSpy
    
    # 安装必要依赖(假设使用NuGet CLI)
    nuget restore dnSpy.sln
    
  2. 项目结构 创建符合dnSpy插件规范的项目结构:

    CustomFormatter/
    ├── CustomFormatter.csproj
    ├── Properties/
    │   └── AssemblyInfo.cs
    ├── MyCustomDecompiler.cs
    ├── MyDecompilerProvider.cs
    └── MyDecompilerSettings.cs
    
  3. 引用设置 在项目中添加以下关键引用:

    • dnSpy.Contracts.dll(dnSpy核心接口定义)
    • dnSpy.Decompiler.dll(反编译基础实现)
    • dnlib.dll(.NET元数据处理库)

核心实现:构建自定义格式化器

步骤1:创建格式化器设置类

实现自定义格式化配置,允许用户调整格式化行为:

using dnSpy.Contracts.Decompiler;

namespace CustomFormatter {
    public class MyDecompilerSettings : DecompilerSettingsBase {
        // 缩进大小配置
        public int IndentSize { get; set; } = 4;
        
        // 是否显示XML文档注释
        public bool ShowXmlDoc { get; set; } = true;
        
        // 花括号样式(K&R风格或Allman风格)
        public BraceStyle BraceStyle { get; set; } = BraceStyle.KR;
        
        public enum BraceStyle {
            KR,      // 左花括号在行尾
            Allman   // 左花括号新起一行
        }
    }
}

步骤2:实现自定义反编译器

继承DecompilerBase并实现核心格式化逻辑:

using System;
using System.Text;
using dnlib.DotNet;
using dnSpy.Contracts.Decompiler;
using dnSpy.Contracts.Text;
using dnSpy.Decompiler;

namespace CustomFormatter {
    public class MyCustomDecompiler : DecompilerBase {
        private readonly MyDecompilerSettings settings;
        
        // 元数据颜色提供器,控制语法高亮
        public override MetadataTextColorProvider MetadataTextColorProvider 
            => new MyMetadataTextColorProvider();
        
        // 格式化器元数据
        public override string ContentTypeString => "custom-csharp";
        public override string GenericNameUI => "Custom C#";
        public override string UniqueNameUI => "Custom C# Formatter";
        public override Guid GenericGuid => new Guid("D8A6F9B8-7E5A-4B3A-9E8D-1E7C6D5E4F3A");
        public override Guid UniqueGuid => new Guid("E9B7C8D6-F0A1-4D2B-9C7E-2F1A3B5D7E9C");
        public override double OrderUI => 100; // 显示顺序,高于内置格式化器
        public override string FileExtension => ".cs";
        public override DecompilerSettingsBase Settings => settings;
        
        public MyCustomDecompiler(MyDecompilerSettings settings) {
            this.settings = settings ?? throw new ArgumentNullException(nameof(settings));
        }
        
        // 核心反编译方法 - 重写以实现自定义格式化
        public override void Decompile(MethodDef method, IDecompilerOutput output, 
                                      DecompilationContext ctx) {
            // 1. 获取原始反编译代码
            var originalOutput = new StringBuilderDecompilerOutput();
            base.Decompile(method, originalOutput, ctx);
            var rawCode = originalOutput.ToString();
            
            // 2. 应用自定义格式化规则
            var formattedCode = FormatCode(rawCode);
            
            // 3. 输出格式化结果
            output.Write(formattedCode);
        }
        
        // 代码格式化核心逻辑
        private string FormatCode(string rawCode) {
            var lines = rawCode.Split(new[] { '\r', '\n' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
            var sb = new StringBuilder();
            var indentLevel = 0;
            
            foreach (var line in lines) {
                var trimmedLine = line.TrimStart();
                
                // 根据花括号调整缩进
                if (trimmedLine.StartsWith("}") && indentLevel > 0) {
                    indentLevel--;
                }
                
                // 应用缩进
                sb.Append(' ', indentLevel * settings.IndentSize);
                sb.Append(trimmedLine);
                sb.AppendLine();
                
                // 根据花括号调整缩进
                if (trimmedLine.Contains("{") && !trimmedLine.Contains("}")) {
                    indentLevel++;
                }
            }
            
            return sb.ToString();
        }
        
        // 自定义类型名称格式化
        protected override void TypeToString(IDecompilerOutput output, ITypeDefOrRef type, 
                                           bool includeNamespace, IHasCustomAttribute attributes = null) {
            if (type == null) return;
            
            // 示例:为接口名称添加前缀"I_"
            var typeName = includeNamespace ? type.FullName : type.Name;
            if (type.IsInterface && !typeName.StartsWith("I_")) {
                typeName = "I_" + typeName;
            }
            
            output.Write(typeName, MetadataTextColorProvider.GetColor(type));
        }
    }
}

步骤3:实现语法高亮提供器

自定义语法高亮规则:

using dnSpy.Contracts.Text;
using dnSpy.Decompiler;

namespace CustomFormatter {
    public class MyMetadataTextColorProvider : MetadataTextColorProvider {
        public override TextColor GetColor(object? o) {
            // 为委托类型设置特殊颜色
            if (o is TypeDef typeDef && typeDef.IsDelegate) {
                return TextColor.Keyword;
            }
            
            // 为抽象方法设置斜体样式
            if (o is MethodDef methodDef && methodDef.IsAbstract) {
                return TextColor.Comment; // 实际项目中应使用自定义颜色
            }
            
            return base.GetColor(o);
        }
    }
}

步骤4:注册格式化器

实现IDecompilerProvider以注册自定义格式化器:

using System.Collections.Generic;
using dnSpy.Contracts.Decompiler;

namespace CustomFormatter {
    [Export(typeof(IDecompilerProvider))]
    public class MyDecompilerProvider : IDecompilerProvider {
        public IEnumerable<IDecompiler> Create() {
            // 创建并返回自定义格式化器实例
            yield return new MyCustomDecompiler(new MyDecompilerSettings {
                IndentSize = 4,
                BraceStyle = MyDecompilerSettings.BraceStyle.Allman,
                ShowXmlDoc = true
            });
        }
    }
}

高级格式化技术

控制流分析与重构

复杂格式化器需要分析代码结构并应用高级重构规则。以下是实现if-else代码块美化的示例:

private string FormatControlStructures(string code) {
    // 使用正则表达式识别if-else结构
    var pattern = @"if\s*\((.*?)\)\s*\{([^}]*)\}";
    var regex = new System.Text.RegularExpressions.Regex(pattern, 
                System.Text.RegularExpressions.RegexOptions.Singleline);
    
    return regex.Replace(code, match => {
        var condition = match.Groups[1].Value;
        var body = match.Groups[2].Value;
        
        // 格式化条件和代码体
        return $"if ({condition})" + Environment.NewLine + 
               "{" + Environment.NewLine +
               IndentCode(body) + Environment.NewLine +
               "}";
    });
}

private string IndentCode(string code) {
    var lines = code.Split(new[] { '\n' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
    var indent = new string(' ', settings.IndentSize);
    
    return string.Join(Environment.NewLine, 
                      lines.Select(line => indent + line.Trim()));
}

配置界面集成

为格式化器添加配置界面,允许用户调整参数:

using dnSpy.Contracts.Settings.Dialog;
using dnSpy.Contracts.Controls;

namespace CustomFormatter {
    [Export(typeof(IAppSettingsPageProvider))]
    public class FormatterSettingsPageProvider : IAppSettingsPageProvider {
        public IEnumerable<AppSettingsPage> Create() {
            yield return new FormatterSettingsPage();
        }
    }
    
    public class FormatterSettingsPage : AppSettingsPage {
        private readonly MyDecompilerSettings settings;
        private readonly CheckBox showXmlDocCheckBox;
        private readonly NumericUpDown indentSizeNumeric;
        
        public FormatterSettingsPage() 
            : base("Custom Formatter", "Custom C# Formatting") {
            // 初始化UI控件
            var panel = new StackPanel();
            
            showXmlDocCheckBox = new CheckBox { 
                Content = "Show XML documentation comments",
                IsChecked = settings.ShowXmlDoc
            };
            
            indentSizeNumeric = new NumericUpDown {
                Minimum = 2,
                Maximum = 8,
                Value = settings.IndentSize
            };
            
            panel.Children.Add(new Label { Content = "Indent size:" });
            panel.Children.Add(indentSizeNumeric);
            panel.Children.Add(showXmlDocCheckBox);
            
            Content = panel;
        }
        
        public override void OnApply() {
            // 保存用户配置
            settings.IndentSize = (int)indentSizeNumeric.Value;
            settings.ShowXmlDoc = showXmlDocCheckBox.IsChecked ?? false;
        }
    }
}

插件调试与测试

调试环境配置

  1. 设置dnSpy为宿主应用

    • 右键项目 → 属性 → 调试 → 启动外部程序:dnSpy.exe路径
    • 命令参数:--debug-plugin "path\to\your\plugin.dll"
  2. 输出调试信息

    private void LogDebugInfo(string message) {
        // 输出到dnSpy的输出窗口
        dnSpy.Contracts.Logging.Logger.Log(
            dnSpy.Contracts.Logging.LogLevel.Info, 
            "CustomFormatter", 
            message);
    }
    

测试策略

测试类型实现方法关键指标
单元测试使用xUnit测试格式化逻辑代码覆盖率>80%
集成测试加载样例程序集验证输出格式一致性、无语法错误
性能测试反编译大型程序集计时格式化耗时<100ms/方法

示例单元测试:

[Fact]
public void TestBraceFormatting() {
    // Arrange
    var settings = new MyDecompilerSettings {
        BraceStyle = MyDecompilerSettings.BraceStyle.Allman
    };
    var formatter = new MyCustomDecompiler(settings);
    var input = "if(true){Console.WriteLine();}";
    
    // Act
    var output = formatter.FormatCode(input);
    
    // Assert
    Assert.Equal(@"if(true)
{
    Console.WriteLine();
}", output);
}

插件打包与发布

项目文件配置

确保项目文件包含正确的依赖项和输出设置:

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <TargetFramework>net48</TargetFramework>
    <OutputType>Library</OutputType>
    <CopyLocalLockFileAssemblies>false</CopyLocalLockFileAssemblies>
    <GeneratePackageOnBuild>true</GeneratePackageOnBuild>
    <PackageId>dnSpy.CustomFormatter</PackageId>
    <Version>1.0.0</Version>
    <Authors>Your Name</Authors>
    <Description>Custom C# code formatter for dnSpy</Description>
  </PropertyGroup>
  
  <ItemGroup>
    <Reference Include="dnSpy.Contracts">
      <HintPath>..\dnSpy\bin\Debug\dnSpy.Contracts.dll</HintPath>
      <Private>False</Private>
    </Reference>
    <Reference Include="dnSpy.Decompiler">
      <HintPath>..\dnSpy\bin\Debug\dnSpy.Decompiler.dll</HintPath>
      <Private>False</Private>
    </Reference>
  </ItemGroup>
</Project>

打包与安装

  1. 构建插件

    msbuild /p:Configuration=Release
    
  2. 创建插件包 将生成的DLL文件打包为.zip,结构如下:

    CustomFormatter.v1.0.0.zip/
    ├── CustomFormatter.dll
    └── plugins/
        └── CustomFormatter/
            └── CustomFormatter.dll
    
  3. 安装插件

    • 打开dnSpy → 工具 → 插件管理器 → 安装插件
    • 选择打包的.zip文件并重启dnSpy

常见问题与解决方案

性能优化

问题:格式化大型程序集时性能下降
解决方案:实现增量格式化和缓存机制

private readonly Dictionary<string, string> formatCache = new Dictionary<string, string>();

public string FormatCode(string rawCode) {
    // 使用哈希值作为缓存键
    var hash = ComputeHash(rawCode);
    
    if (formatCache.TryGetValue(hash, out var cached)) {
        return cached;
    }
    
    // 执行格式化
    var result = ApplyFormattingRules(rawCode);
    
    // 限制缓存大小,防止内存溢出
    if (formatCache.Count > 1000) {
        formatCache.Clear();
    }
    
    formatCache[hash] = result;
    return result;
}

private string ComputeHash(string input) {
    using (var sha1 = System.Security.Cryptography.SHA1.Create()) {
        var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(input);
        var hash = sha1.ComputeHash(bytes);
        return BitConverter.ToString(hash).Replace("-", "");
    }
}

兼容性处理

问题:不同dnSpy版本间接口变化
解决方案:使用条件编译和适配层

#if DNSPY_6_1_0_OR_GREATER
public override void Decompile(MethodDef method, IDecompilerOutput output, DecompilationContext ctx) {
    // 新版本实现
}
#else
public override void Decompile(MethodDef method, IDecompilerOutput output) {
    // 旧版本实现
}
#endif

总结与扩展方向

通过本文介绍的方法,你已掌握创建dnSpy代码格式化插件的核心技术。这个基础框架可通过多种方式扩展:

  1. 高级代码分析:集成Roslyn API实现语义级别的代码转换
  2. 团队规范定制:添加基于JSON/XML的配置系统,支持自定义规则集
  3. 格式修复工具:实现自动代码修复功能,将反编译代码转换为可编译状态
  4. 多语言支持:扩展为VB.NET、F#等其他.NET语言提供格式化支持

dnSpy的插件生态系统持续发展,建议定期关注官方仓库的更新,及时适配新的API和功能。

mermaid

参考资源

【免费下载链接】dnSpy 【免费下载链接】dnSpy 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/dns/dnSpy

创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

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