如何动态创建类?


221

我有一堂课,看起来像这样:

public class Field
{
    public string FieldName;
    public string FieldType;
}

还有一个List<Field>带有值的对象:

{"EmployeeID","int"},
{"EmployeeName","String"},
{"Designation","String"}

我想创建一个看起来像这样的类:

Class DynamicClass
{
    int EmployeeID,
    String EmployeeName,
    String Designation
}

有什么办法吗?

我希望这在运行时生成。我不希望文件系统中存在物理CS文件。


4
您要在运行时使用该类还是仅生成文件?
DamianLeszczyński-Vash

我希望这在运行时生成。我不希望物理CS文件驻留在我的文件系统中。对不起,您之前没有提到。
ashwnacharya,2010年

16
您能给我们一个粗略的想法,您打算对这堂课什么?
贾斯汀2010年

3
例如,@ Justin实现运行时解析的接口。
AgentFire

一个人可以喂给System.ServiceModel.ChannelFactory<MyDynamicInterface>
伊利亚·塞梅诺夫

Answers:


297

是的,您可以使用 System.Reflection.Emit为此命名空间。如果您没有经验,这不是直截了当的,但肯定是可能的。

编辑:此代码可能有缺陷,但是它将为您提供总体思路,并有望为实现该目标提供良好的开端。

using System;
using System.Reflection;
using System.Reflection.Emit;

namespace TypeBuilderNamespace
{
    public static class MyTypeBuilder
    {
        public static void CreateNewObject()
        {
            var myType = CompileResultType();
            var myObject = Activator.CreateInstance(myType);
        }
        public static Type CompileResultType()
        {
            TypeBuilder tb = GetTypeBuilder();
            ConstructorBuilder constructor = tb.DefineDefaultConstructor(MethodAttributes.Public | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.RTSpecialName);

            // NOTE: assuming your list contains Field objects with fields FieldName(string) and FieldType(Type)
            foreach (var field in yourListOfFields)
                CreateProperty(tb, field.FieldName, field.FieldType);

            Type objectType = tb.CreateType();
            return objectType;
        }

        private static TypeBuilder GetTypeBuilder()
        {
            var typeSignature = "MyDynamicType";
            var an = new AssemblyName(typeSignature);
            AssemblyBuilder assemblyBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(an, AssemblyBuilderAccess.Run);
            ModuleBuilder moduleBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule("MainModule");
            TypeBuilder tb = moduleBuilder.DefineType(typeSignature,
                    TypeAttributes.Public |
                    TypeAttributes.Class |
                    TypeAttributes.AutoClass |
                    TypeAttributes.AnsiClass |
                    TypeAttributes.BeforeFieldInit |
                    TypeAttributes.AutoLayout,
                    null);
            return tb;
        }

        private static void CreateProperty(TypeBuilder tb, string propertyName, Type propertyType)
        {
            FieldBuilder fieldBuilder = tb.DefineField("_" + propertyName, propertyType, FieldAttributes.Private);

            PropertyBuilder propertyBuilder = tb.DefineProperty(propertyName, PropertyAttributes.HasDefault, propertyType, null);
            MethodBuilder getPropMthdBldr = tb.DefineMethod("get_" + propertyName, MethodAttributes.Public | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.HideBySig, propertyType, Type.EmptyTypes);
            ILGenerator getIl = getPropMthdBldr.GetILGenerator();

            getIl.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            getIl.Emit(OpCodes.Ldfld, fieldBuilder);
            getIl.Emit(OpCodes.Ret);

            MethodBuilder setPropMthdBldr =
                tb.DefineMethod("set_" + propertyName,
                  MethodAttributes.Public |
                  MethodAttributes.SpecialName |
                  MethodAttributes.HideBySig,
                  null, new[] { propertyType });

            ILGenerator setIl = setPropMthdBldr.GetILGenerator();
            Label modifyProperty = setIl.DefineLabel();
            Label exitSet = setIl.DefineLabel();

            setIl.MarkLabel(modifyProperty);
            setIl.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            setIl.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            setIl.Emit(OpCodes.Stfld, fieldBuilder);

            setIl.Emit(OpCodes.Nop);
            setIl.MarkLabel(exitSet);
            setIl.Emit(OpCodes.Ret);

            propertyBuilder.SetGetMethod(getPropMthdBldr);
            propertyBuilder.SetSetMethod(setPropMthdBldr);
        }
    }
}

2
太棒了!! 您还能告诉我如何创建CompileResultType()方法返回的类型的对象吗?
ashwnacharya,2010年

4
您可以为此使用System.Activator。我将用示例更新答案。
danijels 2010年

4
还要注意,您将必须使用反射来检查,读取和更新动态类型中的字段。如果需要智能感知且没有反射,则必须具有静态基类或接口,动态类可从该基类或接口继承并进行强制转换。在这种情况下,您可以修改GetTypeBuilder()方法并更改moduleBuilder.DefineType调用,以将静态类型作为最后一个参数(现在为null)
danijels 2010年

2
有人可以解释一下对象创建后如何使用
HELP_ME 2013年

3
@bugz使用上面的代码创建类,然后在基类中可以添加以下方法:public void SetValue <T>(字符串名称,T值){GetType()。GetProperty(name).SetValue(this,value) ); }
stricq

71

这将需要一些工作,但肯定不是不可能的。

我所做的是:

  • 在字符串中创建一个C#源(无需写出文件),
  • 通过运行它 Microsoft.CSharp.CSharpCodeProvider(CompileAssemblyFromSource)
  • 查找生成的类型
  • 并创建该Type(Activator.CreateInstance)的实例

这样,您可以处理已经知道的C#代码,而不必发出MSIL。

但是,如果您的类实现了某个接口(或从某个基类派生),则效果最佳。否则,调用代码(阅读:编译器)如何知道将在运行时生成的该类?


7
可能希望看到此讨论:Reflection-emit-vs-codedom
nawfal 2014年

1
ashwnacharya @nawfal希望在运行时动态生成其类,其成员最初包含在列表中。我不认为将其放入甚至在运行时生成的文件中也不是一个好的性能解决方案。
sodjsn26fr

38

您还可以使用DynamicObject动态创建一个类。

public class DynamicClass : DynamicObject
{
    private Dictionary<string, KeyValuePair<Type, object>> _fields;

    public DynamicClass(List<Field> fields)
    {
        _fields = new Dictionary<string, KeyValuePair<Type, object>>();
        fields.ForEach(x => _fields.Add(x.FieldName,
            new KeyValuePair<Type, object>(x.FieldType, null)));
    }

    public override bool TrySetMember(SetMemberBinder binder, object value)
    {
        if (_fields.ContainsKey(binder.Name))
        {
            var type = _fields[binder.Name].Key;
            if (value.GetType() == type)
            {
                _fields[binder.Name] = new KeyValuePair<Type, object>(type, value);
                return true;
            }
            else throw new Exception("Value " + value + " is not of type " + type.Name);
        }
        return false;
    }

    public override bool TryGetMember(GetMemberBinder binder, out object result)
    {
        result = _fields[binder.Name].Value;
        return true;
    }
}

我将所有类字段_fields及其类型和值存储在字典中。两种方法都可以获取或设置某些属性的值。您必须使用dynamic关键字来创建此类的实例。

您的示例的用法:

var fields = new List<Field>() { 
    new Field("EmployeeID", typeof(int)),
    new Field("EmployeeName", typeof(string)),
    new Field("Designation", typeof(string)) 
};

dynamic obj = new DynamicClass(fields);

//set
obj.EmployeeID = 123456;
obj.EmployeeName = "John";
obj.Designation = "Tech Lead";

obj.Age = 25;             //Exception: DynamicClass does not contain a definition for 'Age'
obj.EmployeeName = 666;   //Exception: Value 666 is not of type String

//get
Console.WriteLine(obj.EmployeeID);     //123456
Console.WriteLine(obj.EmployeeName);   //John
Console.WriteLine(obj.Designation);    //Tech Lead

编辑:这是我班的样子Field

public class Field
{
    public Field(string name, Type type)
    {
        this.FieldName = name;
        this.FieldType = type;
    }

    public string FieldName;

    public Type FieldType;
}

1
在需要使用构造函数初始化字段之前,我一直喜欢这种方法。即dynamic obj = new DynamicClass(fields){EmployeeId=123456;EmployeeName = "John"; Designation = "Tech Lead";}这样做真的很棒。
rey_coder

14

我知道我重新打开了这个旧任务,但是使用C#4.0时,这个任务绝对轻松。

dynamic expando = new ExpandoObject();
expando.EmployeeID=42;
expando.Designation="unknown";
expando.EmployeeName="curt"

//or more dynamic
AddProperty(expando, "Language", "English");

有关更多信息,请参见 https://www.oreilly.com/learning/building-c-objects-dynamically


是的,但是您在这里失去了类型安全性。我们可以在保持类型安全的同时做类似的事情吗?
toughQuestions

13

我不知道此类动态类的预期用法,虽然可以完成代码生成和运行时编译,但需要付出一些努力。也许匿名类型会为您提供帮助,例如:

var v = new { EmployeeID = 108, EmployeeName = "John Doe" };

7
您不能对字段名称进行硬编码。他正在向他们提供他的Field.FieldName。必须对字段名称进行硬编码会达到目的。如果必须这样做,则最好创建该类。
toddmo '16

9

您想看一下CodeDOM。它允许定义代码元素并进行编译。引用MSDN:

...可以使用支持的编程语言的CodeDOM代码生成器将此对象图呈现为源代码。CodeDOM还可以用于将源代码编译为二进制程序集。


我希望这在运行时生成。我不希望物理CS文件驻留在我的文件系统中。对不起,您之前没有提到。
ashwnacharya 2010年

1
@ashwnacharya:您可以使用CodeDOM生成源文件并在运行时对其进行编译!
Hemant 2010年

1
但是请注意,CodeDOM编译器采用的是原始字符串,因此您可能需要考虑类似于XSS和SQL注入中使用的“代码插入攻击”。
2010年

6

基于@danijels的答案,在VB.NET中动态创建一个类:

Imports System.Reflection
Imports System.Reflection.Emit

Public Class ObjectBuilder

Public Property myType As Object
Public Property myObject As Object

Public Sub New(fields As List(Of Field))
    myType = CompileResultType(fields)
    myObject = Activator.CreateInstance(myType)
End Sub

Public Shared Function CompileResultType(fields As List(Of Field)) As Type
    Dim tb As TypeBuilder = GetTypeBuilder()
    Dim constructor As ConstructorBuilder = tb.DefineDefaultConstructor(MethodAttributes.[Public] Or MethodAttributes.SpecialName Or MethodAttributes.RTSpecialName)

    For Each field In fields
        CreateProperty(tb, field.Name, field.Type)
    Next

    Dim objectType As Type = tb.CreateType()
    Return objectType
End Function

Private Shared Function GetTypeBuilder() As TypeBuilder
    Dim typeSignature = "MyDynamicType"
    Dim an = New AssemblyName(typeSignature)
    Dim assemblyBuilder As AssemblyBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(an, AssemblyBuilderAccess.Run)
    Dim moduleBuilder As ModuleBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule("MainModule")
    Dim tb As TypeBuilder = moduleBuilder.DefineType(typeSignature, TypeAttributes.[Public] Or TypeAttributes.[Class] Or TypeAttributes.AutoClass Or TypeAttributes.AnsiClass Or TypeAttributes.BeforeFieldInit Or TypeAttributes.AutoLayout, Nothing)
    Return tb
End Function

Private Shared Sub CreateProperty(tb As TypeBuilder, propertyName As String, propertyType As Type)
    Dim fieldBuilder As FieldBuilder = tb.DefineField("_" & propertyName, propertyType, FieldAttributes.[Private])

    Dim propertyBuilder As PropertyBuilder = tb.DefineProperty(propertyName, PropertyAttributes.HasDefault, propertyType, Nothing)
    Dim getPropMthdBldr As MethodBuilder = tb.DefineMethod("get_" & propertyName, MethodAttributes.[Public] Or MethodAttributes.SpecialName Or MethodAttributes.HideBySig, propertyType, Type.EmptyTypes)
    Dim getIl As ILGenerator = getPropMthdBldr.GetILGenerator()

    getIl.Emit(OpCodes.Ldarg_0)
    getIl.Emit(OpCodes.Ldfld, fieldBuilder)
    getIl.Emit(OpCodes.Ret)

    Dim setPropMthdBldr As MethodBuilder = tb.DefineMethod("set_" & propertyName, MethodAttributes.[Public] Or MethodAttributes.SpecialName Or MethodAttributes.HideBySig, Nothing, {propertyType})

    Dim setIl As ILGenerator = setPropMthdBldr.GetILGenerator()
    Dim modifyProperty As Label = setIl.DefineLabel()
    Dim exitSet As Label = setIl.DefineLabel()

    setIl.MarkLabel(modifyProperty)
    setIl.Emit(OpCodes.Ldarg_0)
    setIl.Emit(OpCodes.Ldarg_1)
    setIl.Emit(OpCodes.Stfld, fieldBuilder)

    setIl.Emit(OpCodes.Nop)
    setIl.MarkLabel(exitSet)
    setIl.Emit(OpCodes.Ret)

    propertyBuilder.SetGetMethod(getPropMthdBldr)
    propertyBuilder.SetSetMethod(setPropMthdBldr)
End Sub

End Class

6

您还可以使用DynamicExpressions动态创建一个类。

由于'Dictionary's具有紧凑的初始化程序并处理键冲突,因此您将需要执行类似的操作。

  var list = new Dictionary<string, string> {
    {
      "EmployeeID",
      "int"
    }, {
      "EmployeeName",
      "String"
    }, {
      "Birthday",
      "DateTime"
    }
  };

或者,您可能想使用JSON转换器将序列化的字符串对象构造为可管理的对象。

然后使用System.Linq.Dynamic;

  IEnumerable<DynamicProperty> props = list.Select(property => new DynamicProperty(property.Key, Type.GetType(property.Value))).ToList();

  Type t = DynamicExpression.CreateClass(props);

其余的只是使用System.Reflection。

  object obj = Activator.CreateInstance(t);
  t.GetProperty("EmployeeID").SetValue(obj, 34, null);
  t.GetProperty("EmployeeName").SetValue(obj, "Albert", null);
  t.GetProperty("Birthday").SetValue(obj, new DateTime(1976, 3, 14), null);
}  

4

对于那些想要创建动态类的人,只需设置属性(即POCO),然后创建此类的列表即可。使用后面提供的代码,这将创建一个动态类并创建一个列表。

var properties = new List<DynamicTypeProperty>()
{
    new DynamicTypeProperty("doubleProperty", typeof(double)),
    new DynamicTypeProperty("stringProperty", typeof(string))
};

// create the new type
var dynamicType = DynamicType.CreateDynamicType(properties);
// create a list of the new type
var dynamicList = DynamicType.CreateDynamicList(dynamicType);

// get an action that will add to the list
var addAction = DynamicType.GetAddAction(dynamicList);

// call the action, with an object[] containing parameters in exact order added
addAction.Invoke(new object[] {1.1, "item1"});
addAction.Invoke(new object[] {2.1, "item2"});
addAction.Invoke(new object[] {3.1, "item3"});

这是以前的代码使用的类。

注意:您还需要引用Microsoft.CodeAnalysis.CSharp库。

       /// <summary>
    /// A property name, and type used to generate a property in the dynamic class.
    /// </summary>
    public class DynamicTypeProperty
    {
        public DynamicTypeProperty(string name, Type type)
        {
            Name = name;
            Type = type;
        }
        public string Name { get; set; }
        public Type Type { get; set; }
    }

   public static class DynamicType
    {
        /// <summary>
        /// Creates a list of the specified type
        /// </summary>
        /// <param name="type"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<object> CreateDynamicList(Type type)
        {
            var listType = typeof(List<>);
            var dynamicListType = listType.MakeGenericType(type);
            return (IEnumerable<object>) Activator.CreateInstance(dynamicListType);
        }

        /// <summary>
        /// creates an action which can be used to add items to the list
        /// </summary>
        /// <param name="listType"></param>
        /// <returns></returns>
        public static Action<object[]> GetAddAction(IEnumerable<object> list)
        {
            var listType = list.GetType();
            var addMethod = listType.GetMethod("Add");
            var itemType = listType.GenericTypeArguments[0];
            var itemProperties = itemType.GetProperties();

            var action = new Action<object[]>((values) =>
            {
                var item = Activator.CreateInstance(itemType);

                for(var i = 0; i < values.Length; i++)
                {
                    itemProperties[i].SetValue(item, values[i]);
                }

                addMethod.Invoke(list, new []{item});
            });

            return action;
        }

        /// <summary>
        /// Creates a type based on the property/type values specified in the properties
        /// </summary>
        /// <param name="properties"></param>
        /// <returns></returns>
        /// <exception cref="Exception"></exception>
        public static Type CreateDynamicType(IEnumerable<DynamicTypeProperty> properties)
        {
            StringBuilder classCode = new StringBuilder();

            // Generate the class code
            classCode.AppendLine("using System;");
            classCode.AppendLine("namespace Dexih {");
            classCode.AppendLine("public class DynamicClass {");

            foreach (var property in properties)
            {
                classCode.AppendLine($"public {property.Type.Name} {property.Name} {{get; set; }}");
            }
            classCode.AppendLine("}");
            classCode.AppendLine("}");

            var syntaxTree = CSharpSyntaxTree.ParseText(classCode.ToString());

            var references = new MetadataReference[]
            {
                MetadataReference.CreateFromFile(typeof(object).GetTypeInfo().Assembly.Location),
                MetadataReference.CreateFromFile(typeof(DictionaryBase).GetTypeInfo().Assembly.Location)
            };

            var compilation = CSharpCompilation.Create("DynamicClass" + Guid.NewGuid() + ".dll",
                syntaxTrees: new[] {syntaxTree},
                references: references,
                options: new CSharpCompilationOptions(OutputKind.DynamicallyLinkedLibrary));

            using (var ms = new MemoryStream())
            {
                var result = compilation.Emit(ms);

                if (!result.Success)
                {
                    var failures = result.Diagnostics.Where(diagnostic =>
                        diagnostic.IsWarningAsError ||
                        diagnostic.Severity == DiagnosticSeverity.Error);

                    var message = new StringBuilder();

                    foreach (var diagnostic in failures)
                    {
                        message.AppendFormat("{0}: {1}", diagnostic.Id, diagnostic.GetMessage());
                    }

                    throw new Exception($"Invalid property definition: {message}.");
                }
                else
                {

                    ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                    var assembly = System.Runtime.Loader.AssemblyLoadContext.Default.LoadFromStream(ms);
                    var dynamicType = assembly.GetType("Dexih.DynamicClass");
                    return dynamicType;
                }
            }
        }
    }

很棒的代码。还能在动态列表上使用AddRange来最终一次添加多个记录吗?
RickyTad

2

您可以看看使用可以完成这项工作的动态模块和类。唯一的缺点是它仍然加载在应用程序域中。但是,随着使用.NET Framework版本,情况可能会发生变化。.NET 4.0支持可收集的动态程序集,因此您可以动态地重新创建类/类型。


2

哇!谢谢您的回答!我向其中添加了一些功能,以创建一个与您共享的“数据表到json”转换器。

    Public Shared Sub dt2json(ByVal _dt As DataTable, ByVal _sb As StringBuilder)
    Dim t As System.Type

    Dim oList(_dt.Rows.Count - 1) As Object
    Dim jss As New JavaScriptSerializer()
    Dim i As Integer = 0

    t = CompileResultType(_dt)

    For Each dr As DataRow In _dt.Rows
        Dim o As Object = Activator.CreateInstance(t)

        For Each col As DataColumn In _dt.Columns
            setvalue(o, col.ColumnName, dr.Item(col.ColumnName))
        Next

        oList(i) = o
        i += 1
    Next

    jss = New JavaScriptSerializer()
    jss.Serialize(oList, _sb)


End Sub

在“ compileresulttype”子句中,我将其更改为:

    For Each column As DataColumn In _dt.Columns
        CreateProperty(tb, column.ColumnName, column.DataType)
    Next


Private Shared Sub setvalue(ByVal _obj As Object, ByVal _propName As String, ByVal _propValue As Object)
    Dim pi As PropertyInfo
    pi = _obj.GetType.GetProperty(_propName)
    If pi IsNot Nothing AndAlso pi.CanWrite Then
        If _propValue IsNot DBNull.Value Then
            pi.SetValue(_obj, _propValue, Nothing)

        Else
            Select Case pi.PropertyType.ToString
                Case "System.String"
                    pi.SetValue(_obj, String.Empty, Nothing)
                Case Else
                    'let the serialiser use javascript "null" value.
            End Select

        End If
    End If

End Sub


-1

Runtime Code Generation with JVM and CLR -彼得·塞斯托夫特

为对这种编程真正感兴趣的人工作。

我对You的提示是,如果您声明一些东西来避免字符串,那么如果您拥有Field类,则最好使用System.Type类来存储字段类型,而不是字符串。为了最好的解决方案而不是创建新的类,请尝试使用已经创建的类FiledInfo而不是创建新的类。


2
链接已死:-1
Glenn Slayden

格伦(Glenn):快速浏览后发现了一个有效的链接:pdfs.semanticscholar.org/326a/…–
安德里亚斯·帕迪克

@AndreasPardeike谢谢,我在文章中对其进行了修复。
Glenn Slayden
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