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调用内部或私有方法的N种方法

 9 months ago
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调用内部或私有方法的N种方法

非公开的类型或者方法被“隐藏”在程序集内部，本就不希望从外部访问，但是有时候调用一个内部或者私有方法可能是唯一的“救命稻草”，这篇文章列出了几种具体的实现方式。以如下这个Foobar类型为例，它具有一个内部属性InternalValue，我们来看看有多少种方式可以从外部获取一个Foobar对象的InternalValue属性值。

public class Foobar
{
    internal int InternalValue => 123;
}

对于大部分人来说，最先想到的自然是“反射”，具体实现体现再如下所示的InternalValueAccessor类型的GetInternalValue方法中。但是我们都知道反射是一种并不高效的方式，对于需要频繁调用，我们一般不推荐使用。

var foobar = new Foobar();
Debug.Assert(InternalValueAccessor.GetInternalValue(foobar) == 123);

public static class InternalValueAccessor
{
    public static int GetInternalValue(Foobar foobar)
    {
        var propertyInfo = typeof(Foobar).GetProperty("InternalValue", BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic)!;
        return (int)propertyInfo.GetValue(foobar)!;
    }
}

二、MethodInfo.CreateDelegate方法

要获得Foobar对象的InternalValue属性值（int类型），实际上需要一个Func<Foobar,int>类型的委托。由于返回值实际上是通过InternalValue属性的Get方法获得的，而表示方法的MethodInfo类型具有一个CreateDelegate<TDelegate>方法，我们可以采用如下的方式利用InternalValue属性的Get方法来创建所需的Func<Foobar,int>委托。

var foobar = new Foobar();
Debug.Assert(InternalValueAccessor.GetInternalValue(foobar) == 123);

public static class InternalValueAccessor
{
    private static Func<Foobar, int>? _getInternalValue;
    public static int GetInternalValue(Foobar foobar)=> (_getInternalValue??= CreateDelegate())(foobar);
    private static Func<Foobar, int> CreateDelegate()
    {
        var methodInfo = typeof(Foobar).GetProperty("InternalValue", BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic)!.GetMethod!;
        return methodInfo.CreateDelegate<Func<Foobar, int>>();
    }
}

三、表达式（树）

一般来说，所有的反射解决方案都可以转换成基于表达式（树）的解决方案。我们需要的Func<Foobar,int>委托可以按照如下的方式，利用构建的表达式编译生成。

public static class InternalValueAccessor
{
    private static Func<Foobar, int>? _getInternalValue;
    public static int GetInternalValue(Foobar foobar)=> (_getInternalValue??= CreateDelegate())(foobar);
    private static Func<Foobar, int> CreateDelegate()
    {
        var methodInfo = typeof(Foobar).GetProperty("InternalValue", BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic)!.GetMethod!;
        var foobar = Expression.Parameter(typeof(Foobar), "foobar");
        var getValue = Expression.Call(foobar, methodInfo);
        return Expression.Lambda<Func<Foobar, int>>(getValue, foobar).Compile();
    }
}

四、动态方法(call)

实际上表达式（树）是对IL代码的抽象表达，所以既然这样的问题自然可以利用IL Emit来解决。在如下的代码中，我们创建了一个DynamicMethod类型表示的动态方法，以IL Emit的方式利用IL指令Call完成了针对InternalValue属性的Get方法的调用。我们所需的Func<Foobar,int>委托最终由这个DynamicMethod对象创建而成。

public static class InternalValueAccessor
{
    private static Func<Foobar, int>? _getInternalValue;
    public static int GetInternalValue(Foobar foobar) => (_getInternalValue ??= CreateDelegate())(foobar);
    private static Func<Foobar, int> CreateDelegate()
    {
        var methodInfo = typeof(Foobar).GetProperty("InternalValue", BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic)!.GetMethod!;
        var method = new DynamicMethod("GetInternalValue", typeof(int), new Type[] { typeof(Foobar) });
        var il = method.GetILGenerator();
        il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
        il.EmitCall(OpCodes.Call, methodInfo, null);
        il.Emit(OpCodes.Ret);
        return method.CreateDelegate<Func<Foobar, int>>();
    }
}

五、动态方法(calli)

了解IL的朋友应该知道，方法调用涉及的IL治理有三个（Call、Callvir和Calli）。如果使用Calli指令，在完成针对参数的压栈之后，我们还需要执行Ldftn指令将方法指针压入栈中，最终执行Calli指令完成方法的执行。

public static class InternalValueAccessor
{
    private static Func<Foobar, int>? _getInternalValue;
    public static int GetInternalValue(Foobar foobar) => (_getInternalValue ??= CreateDelegate())(foobar);
    private static Func<Foobar, int> CreateDelegate()
    {
        var methodInfo = typeof(Foobar).GetProperty("InternalValue", BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic)!.GetMethod!;
        var method = new DynamicMethod("GetInternalValue", typeof(int), new Type[] { typeof(Foobar) });
        var il = method.GetILGenerator();
        il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
        il.Emit(OpCodes.Ldftn, methodInfo);
        il.EmitCalli(OpCodes.Calli, CallingConventions.Standard, typeof(int), new Type[] { typeof(Foobar) }, null);
        il.Emit(OpCodes.Ret);
        return method.CreateDelegate<Func<Foobar, int>>();
    }
}

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