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CodeDom:语言的界限在这里消失

王朝other·作者佚名  2006-11-24
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.NET推崇这样一种思想:相对于框架而言,语言处于从属、次要的地位。CodeDom名称空间中包含的类是这一思想的集中体现。我们可以用CodeDom构造一个树或图,用System.CodeDom名称空间的类填充它,完成后,用对应各种.NET语言的CodeProvider对象将树结构转换成该种语言的代码。要更换一种语言,简单到只需更换一下最后用到的CodeProvider对象。

设想一下,利用这一技术,我们至少能够:

·查询存储过程的元数据,构造出一个负责参数绑定的类。

·查询程序集的manifest,构造出一个对每个函数执行单元测试的类。

·为开发组用到的每一种语言生成样板代码。

·只需写一份范例代码,就可以让用户自由选择他们要查看哪一种语言的版本。

·自定义模板语法,经解析后生成任意语言的代码。

·如果要学习某种不熟悉的语言,可以生成该语言的代码,然后将它与熟悉的语言比较。

一、基本操作

System.CodeDom名称空间包含了许多以语言中立的形式描述常见程序结构的对象,每一种语言的细节则由与该种语言对应的CodeProvider对象负责处理。例如,CodeConditionStatement包含一个TrueStatements集合、一个FalseStatements集合和一个条件属性(Condition attribute),但不涉及条件语句块要用“end if”还是右花括号“}”结束,这部分细节由CodeProvider处理。有了这一层抽象,我们就可以描述待生成的代码结构,然后将它以任意语言的形式输出,却不必斤斤计较于各种与特定语言有关的细节问题。同时,这种抽象也为我们通过程序改变代码的结构带来了方便。例如,当我们发现某个方法需要增加一个参数时,就可以将参数加入到该方法的Parameters集合,根本无须改动已生成的代码逻辑。

我们在本文中要用到的大部分对象来自System.CodeDom名称空间,其余对象主要来自各个与特定语言有关的名称空间,例如Microsoft.CSharp名称空间、Microsoft.VisualBasic名称空间、Microsoft.JScript名称空间和Microsoft.VJSharp名称空间。所有这些面向特定语言的名称空间都包含各自的CodeProvider对象。最后,System.CodeDom.Complier名称空间定义ICodeGenerator接口,后者用来把生成的代码输出到一个TextWriter对象。

如果我们只要生成一些用于插件或宏的代码片断,可以利用CodeGenerator从Statement、Expression、Type等生成代码。反之,如果我们要生成的是一个完整的文件,则必须从CodeNameSpace对象入手。在本文的例子中,我们将从一个名称空间开始,示范如何加入import语句、声明类、声明方法、声明变量、实现一个循环结构、索引一个数组,最后,我们将这些技术结合起来,得到一个大家都熟悉的程序。

1.1 初始化名称空间

初始化名称空间的代码类似下面这种形式:

private CodeNameSpace InitializeNameSpace(string Name)

{

// 初始化CodeNameSpace变量,指定名称空间的名称

CodeNameSpace CurrentNameSpace = new CodeNamespace (Name);

// 将一些名称空间加入到要导入的名称空间集合。

// 各种语言如何导入名称空间的细节由每种语言对应

// 的CodeProvider分别处理。

CurrentNameSpace.Imports.Add (new CodeNamespaceImport("System"));

CurrentNameSpace.Imports.Add (new CodeNamespaceImport("System.Text"));

return CurrentNameSpace;

}

这段代码定义了一个新的名称空间,并导入System和System.Text名称空间。

1.2 创建类

声明一个新类的代码类似下面这种形式:

private CodeTypeDeclaration CreateClass (string Name)

{

// 新建一个CodeTypeDeclaration对象,指定要创建的类的名称

CodeTypeDeclaration ctd = new CodeTypeDeclaration (Name);

// 指定这个CodeType是一个类,而不是一个枚举变量或struct

ctd.IsClass = true;

// 这个类的访问类型是public

ctd.Attributes = MemberAttributes.Public;

// 返回新创建的类

return ctd;

}

CreateClass函数新建一个指定名称的类,做好为该类植入方法、属性、事件的准备。

1.3 创建方法

声明一个新函数的代码类似下面这种形式:

private CodeEntryPointMethod CreateMethod()

{

// 创建一个方法

CodeEntryPointMethod method = new CodeEntryPointMethod();

// 指定该方法的修饰符:public,static

method.Attributes = MemberAttributes.Public |

MemberAttributes.Static;

// 返回新创建的方法

return method;

}

本例创建了一个CodeEntryPointMethod对象。CodeEntryPointMethod对象类似于CodeMemberMethod对象,两者的不同之处在于,CodeProvider会将CodeEntryPointMethod代表的方法作为类的入口点调用,例如作为Sub Main或void main等。对于CodeEntryPointMethod对象,方法的名称默认为Main;对于CodeMemberMethod,方法的名称必须显式指定。

1.4 声明变量

声明一个变量的代码类似下面这种形式:

private CodeVariableDeclarationStatement

DeclareVariables(System.Type DataType,

string Name)

{

// 为将要创建的变量类型创建一个CodeTypeReference对象,

// 这使得我们不必去关注该类数据在特定语言环境中的

// 与数据类型有关的细节问题。

CodeTypeReference tr = new CodeTypeReference (DataType );

// CodeVariableDeclarationStatement对象使得我们不必纠缠于

// 与特定语言有关的下列细节:在该语言的变量声明语句中,

// 应该是数据类型在前,还是变量名称在前;声明变量时是

// 否要用到Dim之类的关键词.

CodeVariableDeclarationStatement Declaration =

new CodeVariableDeclarationStatement(tr, Name);

// CodeObjectCreateExpression负责处理所有调用构造器的细节。

// 大多数情况下应该是new,但有时要使用New。但不管怎样,

// 我们不必去关注这些由语言类型决定的细节.

CodeObjectCreateExpression newStatement = new

CodeObjectCreateExpression ();

// 指定我们要调用其构造器的对象.

newStatement.CreateType = tr;

// 变量将通过调用其构造器的方式初始化.

Declaration.InitExpression = newStatement;

return Declaration;

}

每一种.NET语言都有其特定的数据类型名称,所有这些数据类型都被映射到公共的.NET语言类型。例如,对于C#中称为int的数据类型,在VB.NET中是Integer,公共的.NET类型是System.Int32。CodeTypeReference对象直接使用.NET公共数据类型,以后由每种语言的CodeProvider将它转换成符合各自语言规范的类型名称。

1.5 初始化数组

初始化一个数组的代码类似下面这种形式:

private void InitializeArray (string Name,

params char[] Characters )

{

// 从参数中传入的字符数组获得一个CodeTypeReference 对象,

// 以便在生成的代码中复制该数据类型.

CodeTypeReference tr = new CodeTypeReference (Characters.GetType());

// 声明一个匹配原始数组的数组

CodeVariableDeclarationStatement Declaration =

new CodeVariableDeclarationStatement (tr, Name);

// CodePrimitiveExpression代表“基本”或值数据类型,

// 例如char、int、double等等。

// 我们将用这类基本数据类型构成的一个数组来

// 初始化我们正在声明的数组。

CodePrimitiveExpression[] cpe = new

CodePrimitiveExpression[Characters.Length];

// 循环遍历原始字符数组,

// 为CodePrimitiveExpression类型的数组创建对象。

for (int i = 0; i < Name.Length ; i++)

{

// 每一个CodePrimitiveExpression将有一个字符的语言

// 中立的表示。

cpe[i] = new CodePrimitiveExpression (Characters[i]);

}

// CodeArrayCreateExpression负责调用数组中数据类型的

// 默认构造器。

// 由于我们还传入了一个CodePrimitiveExpression的数组,

// 所以不必指定数组的大小,且数组中的每一个元素都将有

// 合适的初值。

CodeArrayCreateExpression array = new

CodeArrayCreateExpression(tr, cpe);

// 指定:该CodeArrayCreateExpression将初始化数组变量声明。

Declaration.InitExpression = array;

return Declaration;

}

1.6 定义循环结构

声明一个循环结构的代码类似下面这种形式:

private CodeIterationStatement CreateLoop(string LoopControlVariableName)

{

// 声明一个新的变量,该变量将作为

// 循环控制变量

CodeVariableDeclarationStatement Declaration;

// 声明一个管理所有循环逻辑的CodeIterationStatement

CodeIterationStatement forloop = new CodeIterationStatement();

// 为动态声明的变量指定数据类型的另一种方法:

// 用typeof函数获得该数据类型的Type对象,不必

// 用到该类数据的变量

Declaration = new CodeVariableDeclarat

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