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.NET Emit 入门教程：第三部分：构建模块（Module）

 5 months ago
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在这一部分中，我们将深入讨论动态程序集中模块的概念以及如何构建和管理模块。

1、模块的概念：

模块是动态程序集中的基本单位，它类似于一个独立的代码单元，可以包含类型、方法、字段等成员。

在动态程序集中，模块扮演着组织代码和实现代码复用的关键角色。

它们允许开发人员将相关功能和数据组织在一起，并在需要时进行引用和重用。

一个程序集可以包含一个或多个模块，这种模块化的设计有助于提高代码的可维护性和可扩展性。

通俗的讲人话：

即在设计上：在运行时，一个程序集可以包含多个模块，每个模块允许用不同的语言编写，比如VB模块混合C#模块。

在使用上：在编绎后，一个程序集只能包含一个模块。

下面来看一个组问答题：

2、程序集和模块的关系问答：

既然一个程序集可以定义多个Module，为什么通过反编绎dll，发现所有的dll文件都只有一个module呢？

在使用 C# 或 .NET Framework 动态创建程序集和模块时，无论你创建了多个模块，最终生成的 DLL 文件通常只会包含一个默认模块。

这是因为在 .NET 中，一个程序集（assembly）通常对应一个 DLL 或者 EXE 文件，而每个程序集只包含一个默认的模块。

即使你在代码中使用 DefineDynamicModule 创建了多个模块，最终生成的 DLL 文件也只会包含默认模块的信息。

其他通过 DefineDynamicModule 创建的模块并不会以独立的形式出现在最终的 DLL 文件中。

实际上，在 .NET 中，程序集可以包含多个模块，但这些附加的模块一般不会直接保存在磁盘文件中，而是在运行时动态加载到程序集中。这也是为什么反编译时只能看到一个模块的原因。

总的来说，即使你在代码中动态创建了多个模块，最终生成的 DLL 文件也只会包含一个默认模块。其他动态创建的模块会以其他方式与程序集关联，并不会直接体现在生成的 DLL 文件中。

了解完程序集与模块的对应关系，下面看看如何创建动态模块：

3、创建动态模块：

使用C# Emit 技术可以在运行时动态创建模块。

首先，需要获得 AssemblyBuilder（这个在构建程序集一文中，已经讲解了 .NET 和 .NET Core 下的相关获取用法）。

然后，通过 AssemblyBuilder 的 DefineDynamicModule方法，即可获得 ModuleBuilder（后续章节会通过它，来添加类型、方法、字段等成员到模块中，从而构建出所需的模块结构）。

下面是一个获得 ModuleBuilder 示例代码：

 AssemblyBuilder ab = ......
 ModuleBuilder mb = ab.DefineDynamicModule("一个名称");

4、创建静态模块（仅.NET系列支持）：

在.NET中，如果要将该模块持久化到 dll 中，则需要在重载中指定 dll 的名称，如：

 AssemblyBuilder assemblyBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(assemblyName, AssemblyBuilderAccess.RunAndSave);

//......

 ModuleBuilder moduleBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule("一个名称", dllName + ".dll");

//......

 assemblyBuilder.Save(dllName + ".dll");

正如问答所说，一个程序集在持久化到文件中时，只能包含一个默认模块。

因此，通过指定和程序集相同的名称，来持久化到相同的程序集中。

如果定义多个模块，都指向同一个程序集名称中呢？

如下图，抛重复的文件名异常：

17408-20240321012834417-1437358914.png

如果定义多个模块，都给予不同的程序集名称呢？

如下图，每个模块单独生成程序集：

17408-20240321013028017-2024757899.png

因此，在运行时，可以定义多个模块，模块在运行时可以互动，但持久化到文件中，只能有一个模块。

5、模块间的交互

模块之间可能存在依赖关系，一个模块可能需要引用另一个模块中的类型或成员。

在动态程序集中，可以使用 AssemblyBuilder 来创建程序集并将模块进行组合，从而实现模块间的交互和依赖管理。

通常而言，不建议尝试在程序集中定义多个模块，下面给几个教训的示例：

因情节需要，以下内容中会提前出现 TypeBuilder、MethodBuilder 和 IL代码。

在 .NET 中定义多个模块，并尝试进行交互：

public static void Start()
{
    // 创建第一个模块
    AssemblyName assemblyName = new AssemblyName("MyAssembly");
    AssemblyBuilder assemblyBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(assemblyName, AssemblyBuilderAccess.Run);
    ModuleBuilder moduleBuilder1 = assemblyBuilder.DefineDynamicModule("Module1");

    // 在第一个模块中定义一个类型
    TypeBuilder typeBuilder1 = moduleBuilder1.DefineType("MyClass", TypeAttributes.Public);

    MethodBuilder methodBuilder1 = typeBuilder1.DefineMethod("MyMethod", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static, typeof(void), null);
    ILGenerator ilGenerator = methodBuilder1.GetILGenerator();
    ilGenerator.EmitWriteLine("Call hello from Module1!");
    ilGenerator.Emit(OpCodes.Ret);
    typeBuilder1.CreateType();


    // 在第二个模块中引用第一个模块中定义的类型
    MethodInfo myMethod = moduleBuilder1.GetType("MyClass").GetMethod("MyMethod");


    // 创建第二个模块
    ModuleBuilder moduleBuilder2 = assemblyBuilder.DefineDynamicModule("Module2");
    TypeBuilder typeBuilder2 = moduleBuilder2.DefineType("MyClass2", TypeAttributes.Public);
    MethodBuilder methodBuilder2 = typeBuilder2.DefineMethod("MyMethod2", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static, typeof(void), null);
    var ilGenerator2 = methodBuilder2.GetILGenerator();
    ilGenerator2.EmitWriteLine("Exe hello from Module2!");
    ilGenerator2.EmitCall(OpCodes.Call, myMethod, null);
    ilGenerator2.Emit(OpCodes.Ret);
    typeBuilder2.CreateType();


    //assemblyBuilder.LoadModule()

    var myMethod2 = moduleBuilder2.GetType("MyClass2").GetMethod("MyMethod2");

    //myMethod.Invoke(null, null);
    myMethod2.Invoke(null, null);

    Console.Read();
}

结果如下：

17408-20240321174029588-824531502.png

同样的代码，在 .NET Core 中执行，你将得到以下结果：

17408-20240321174344772-851693367.png

所以，你懂的，别折腾这个。 

嗯，构建模块，一行代码的事情，愣是让我写成了一篇教程，太难了，下面进行总结。

在这个入门教程的第三部分中，我们学习了如何使用.NET Emit 构建模块（Module）。

通过创建和定义模块，我们可以更好地组织和管理我们的代码。

在这个过程中，我们了解了如何使用 AssemblyBuilder 和 ModuleBuilder 来动态生成模块。

通过学习构建模块的过程，我们可以更深入地理解.NET Emit 的强大功能，并且能够在运行时动态地生成和加载代码。

构建模块是.NET Emit中非常重要的一部分，它为我们提供了灵活性和扩展性，让我们能够更好地应对各种编程需求。

在接下来的学习中，我们将继续探索.NET Emit的各种功能和用法，不断丰富我们的动态代码生成技能，为我们的项目带来更多可能性。

希望这个入门教程能够帮助你更好地理解.NET Emit，并为你的编程之路增添新的技能和知识！


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