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公司网站建设宣传公司,微信企业网站,中国佛山手机网站建设,软件开发公司企业前言#xff1a;从 UnsafeAccessor 说起在 .NET 8 中, 微软引入了一个让底层开发者非常心动的新特性 —— UnsafeAccessor它允许我们在不使用反射的情况下访问类的私有字段、方法或构造函数, 而且是强类型、零开销的.举个例子#xff1a;class Dog{private string _name 从 UnsafeAccessor 说起在 .NET 8 中, 微软引入了一个让底层开发者非常心动的新特性 —— UnsafeAccessor它允许我们在不使用反射的情况下访问类的私有字段、方法或构造函数, 而且是强类型、零开销的.举个例子class Dog{private string _name Puppy;}static class DogAccessors{[UnsafeAccessor(UnsafeAccessorKind.Field, Name _name)]public static extern ref string GetName(Dog d);}var dog new Dog();ref var name ref DogAccessors.GetName(dog);Console.WriteLine(name); // PuppyCLR 会在运行时将 GetName 绑定到 _name 字段, 生成直接访问的 IL 指令.性能几乎和直接访问公有字段相当. Benchmark来自 Sharmila Malar 的 Medium 文章Reflection: ~10.9 nsUnsafeAccessor: ~1.99 nsDirect Access: ~1.81 ns但是, 这个特性只在 .NET 8 可用.ILAccess.Fody 诞生我希望旧版 .NET 平台例如 .NET Framework、.NET Standard、.NET 6也能享受这种“反射级灵活 原生级性能”的能力.于是我编写了 ILAccess.Fody. 它实现了和 UnsafeAccessor 几乎一致的语法和体验, 但通过 Fody Mono.Cecil 在编译期修改 IL 来实现.Mono.Cecil 是一个用于分析和修改 .NET 程序集的库, 它提供了强大的对象模型, 让我们能在不加载程序集的情况下读取、编辑、甚至生成新的 IL 代码.Fody 是一个基于 Mono.Cecil 可扩展的编译期织入工具, 它让开发者能在构建过程中直接修改程序集的 IL, 而无需手动处理 MSBuild 或 Visual Studio 的复杂管线.使用方法 (和UnsafeAccessor几乎一样)static class DogILAccessors{// UnsafeAccessorAttribute - ILAccessorAttribute// UnsafeAccessorKind - ILAccessorKind[ILAccessor(ILAccessorKind.Field, Name _name)]public static extern ref string GetName(Dog d);}var dog new Dog();ref var name ref DogILAccessors.GetName(dog);Console.WriteLine(name); // Puppy编译后, ILAccess.Fody 会将这些标记了 ILAccessor 的桩方法体替换为直接访问私有成员的 IL :.method public hidebysig static string GetName(class ILAccess.Dog d) cil managed{IL_0000: ldarg.0 // dIL_0001: ldflda string ILAccess.Dog::_nameIL_0006: ret}没有反射、没有委托、没有运行时查找.核心实现: 编译期注入 IL遍历所有方法, 找到带 [ILAccessor] 的桩方法.根据不同的 ILAccessorKind 生成对应的 IL 指令.确定目标类型, 对于构造函数目标类型就是桩方法的返回类型, 其余的就是桩方法的第一个参数的类型.对于字段, 根据字段名匹配, 在目标类型的声明字段里找到目标字段, 然后根据是否为静态选择 Ldsfld 或 Ldfld 指令, 如果是 ref访问, 则需选择 Ldsflda 或 Ldfld对于方法, 则需要根据方法名泛型参数个数参数类型列表来匹配, 在目标类型的声明方法里找到目标方法, 然后选择 callvirt 或 call 指令对于构造函数, 其实就是一个名为 .ctor 的方法, 处理方式和普通方法类似, 不过指令是 newobj额外处理当想访问的私有成员的类型是定义在一个 引用程序集(Reference Assemblies) 中比如想访问基础库中的 ListT 的 _items, 而基础库在编译时通常会以 引用程序集 的形式进行引用, 此时这个程序集只包含这个类型的公共成员的定义, 不包括其实现以及所有的私有成员. 那么就无法根据名称找到私有成员的用于生成 IL 的元数据.解决方法: 先通过引用程序集的路径找到其对应的 实现程序集(Implementation Assemblies) 的路径, 并从其中读取所需的元数据.当想访问的私有成员的类型并不定义在当前被编译的程序集中这种情况如果直接使用 IL 指令访问其私有成员会触发 MethodAccessException 或者 FieldAccessException 之类的异常.解决方法: 使用 IgnoresAccessChecksToAttribute 跳过对想访问的程序集的权限检查. 例如[assembly: IgnoresAccessChecksTo(System.Private.CoreLib)] // 跳过对基础库的访问检查不过在使用 ILAccess.Fody 的时候无需手动添加这些代码, 它会自动生成并注入到被编译的程序集中.访问私有成员方法的对比特性 反射 UnsafeAccessor ILAccess.Fody支持平台 所有 .NET 平台 仅 .NET 8 全部 .NET 平台实现方式 运行时查找 CLR 运行时注入 Fody 编译期注入性能 慢 几乎接近直接访问 几乎接近直接访问编译期验证 ❌ ❌ ✅AOT支持 ⚠️ 受限支持 ✅ ✅结语ILAccess.Fody 的目标很纯粹: