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.net 使用IL生成代理类实现AOP对比Java Spring Boot的AOP

news 2025/8/25 18:46:10

首先，我们需要定义一个接口，代表我们要代理的目标对象的功能：

// 日志记录器接口
public interface ILogger
{/// <summary>/// 记录日志/// </summary>/// <param name="message">日志消息</param>void Log(string message);
}// 日志记录器实现类
public class Logger : ILogger
{public void Log(string message){Console.WriteLine($"Logging: {message}");}
}

然后，我们创建一个代理类，实现该接口，并在目标方法的执行前后注入额外的逻辑：

// 切面接口
public interface IInterceptor
{/// <summary>/// 在方法执行前执行的逻辑/// </summary>/// <param name="targetType">目标类型</param>/// <param name="methodName">方法名称</param>void BeforeMethod(Type targetType, string methodName);/// <summary>/// 在方法执行后执行的逻辑/// </summary>/// <param name="targetType">目标类型</param>/// <param name="methodName">方法名称</param>void AfterMethod(Type targetType, string methodName);
}// 日志记录切面类
public class LoggingAspect : IInterceptor
{public void BeforeMethod(Type targetType, string methodName){Console.WriteLine($"Before {targetType.Name}.{methodName}");}public void AfterMethod(Type targetType, string methodName){Console.WriteLine($"After {targetType.Name}.{methodName}");}
}

接下来，我们通过使用IL生成代理类型的字节码，动态创建代理对象：

// 代理生成器
public static class ProxyGenerator
{/// <summary>/// 创建代理对象/// </summary>/// <typeparam name="TInterface">目标接口类型</typeparam>/// <param name="target">目标对象实例</param>/// <param name="interceptor">切面对象实例</param>/// <returns>代理对象</returns>public static TInterface CreateProxy<TInterface>(TInterface target, IInterceptor interceptor)where TInterface : class{Type targetType = typeof(TInterface);TypeBuilder typeBuilder = CreateTypeBuilder(targetType);ImplementInterface(typeBuilder, targetType);ImplementMethods(typeBuilder, targetType, interceptor);Type proxyType = typeBuilder.CreateType();return Activator.CreateInstance(proxyType, target, interceptor) as TInterface;}private static TypeBuilder CreateTypeBuilder(Type targetType){string typeName = targetType.Name + "Proxy";AssemblyName assemblyName = new AssemblyName(typeName);AssemblyBuilder assemblyBuilder = AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly(assemblyName, AssemblyBuilderAccess.Run);ModuleBuilder moduleBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule(typeName + "Module");TypeBuilder typeBuilder = moduleBuilder.DefineType(typeName, TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Class);typeBuilder.AddInterfaceImplementation(targetType);return typeBuilder;}private static void ImplementInterface(TypeBuilder typeBuilder, Type targetType){foreach (MethodInfo method in targetType.GetMethods()){Type[] parameterTypes = method.GetParameters().Select(p => p.ParameterType).ToArray();MethodBuilder methodBuilder = typeBuilder.DefineMethod(method.Name,MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Virtual,method.ReturnType,parameterTypes);typeBuilder.DefineMethodOverride(methodBuilder, method);}}private static void ImplementMethods(TypeBuilder typeBuilder, Type targetType, IInterceptor interceptor){foreach (MethodInfo method in targetType.GetMethods()){MethodBuilder methodBuilder = typeBuilder.GetMethod(method.Name).GetBaseDefinition() as MethodBuilder;if (methodBuilder != null){ILGenerator ilGenerator = methodBuilder.GetILGenerator();// 调用切面方法ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // 加载this到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldfld, typeBuilder.GetField("interceptor")); // 加载interceptor到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // 加载this到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldtoken, targetType); // 加载targetType到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, typeof(Type).GetMethod("GetTypeFromHandle")); // 调用GetTypeFromHandle方法ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldstr, method.Name); // 加载方法名到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Callvirt, typeof(IInterceptor).GetMethod("BeforeMethod")); // 调用BeforeMethod方法ilGenerator.Emit(OpCodes.Pop); // 丢弃返回值// 调用目标方法ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // 加载this到堆栈for (int i = 1; i <= method.GetParameters().Length; i++){ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_S, i); // 加载方法参数到堆栈}ilGenerator.Emit(OpCodes.Callvirt, targetType.GetMethod(method.Name)); // 调用目标方法// 调用切面方法ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // 加载this到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldfld, typeBuilder.GetField("interceptor")); // 加载interceptor到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // 加载this到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldtoken, targetType); // 加载targetType到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, typeof(Type).GetMethod("GetTypeFromHandle")); // 调用GetTypeFromHandle方法ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldstr, method.Name); // 加载方法名到堆栈ilGenerator.Emit(OpCodes.Callvirt, typeof(IInterceptor).GetMethod("AfterMethod")); // 调用AfterMethod方法ilGenerator.Emit(OpCodes.Pop); // 丢弃返回值}}}
}

最后，我们可以使用以下代码来测试动态代理的功能：

class Program
{static void Main(string[] args){// 创建目标对象ILogger logger = new Logger();// 创建切面对象IInterceptor interceptor = new LoggingAspect();// 创建代理对象ILogger proxy = ProxyGenerator.CreateProxy(logger, interceptor);// 调用代理对象的方法proxy.Log("Hello, World!");Console.ReadLine();}
}

对比一下Java Spring Boot 的AOP

动态代理实现方式：在Java Spring Boot中，基于代理的AOP主要使用JDK动态代理和CGLIB代理来实现。而在C#中，使用IL生成器（ILGenerator）直接操作IL指令来生成和修改类型的字节码，实现动态代理。这种方式相对于代理类的生成更加底层，需要对CLR（Common Language Runtime）和IL指令有一定的了解。
IL的语法和特性：IL是.NET平台的中间语言，类似于汇编语言，但具有一些.NET特定的语法和特性。IL指令用于描述类型、方法、属性等的结构和操作，需要了解这些指令的使用规则和约束。相比之下，Java字节码（Java bytecode）是Java虚拟机（JVM）上的中间语言，其语法和特性与IL有所不同。
第三方库和框架：在Java生态系统中，有许多第三方库和框架（如AspectJ、Spring AOP）提供了高级别的API和工具，使AOP的使用更加方便。而在C#中，虽然也有一些库（如Castle DynamicProxy、Unity Interception）可以辅助实现AOP，但相对于Java生态系统来说，可选择的工具和框架较少

综上所述，C#使用IL实现AOP与Java Spring Boot的AOP在实现方式、编程语言和生态系统等方面存在一些不同。C#开发者需要直接操作IL指令来生成和修改类型的字节码，需要对CLR和IL指令有一定的了解。而Java Spring Boot的AOP则基于代理实现，使用注解和切点表达式等高级别的API来配置和管理AOP。

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