.NET Emit 入門教程：第三部分：構建模塊（Module）

前言：

在這一部分中，我們將深入討論動態程序集中模塊的概念以及如何構建和管理模塊。

1、模塊的概念：

模塊是動態程序集中的基本單位，它類似於一個獨立的代碼單元，可以包含類型、方法、字段等成員。

在動態程序集中，模塊扮演着組織代碼和實現代碼複用的關鍵角色。

它們允許開發人員將相關功能和數據組織在一起，並在需要時進行引用和重用。

一個程序集可以包含一個或多個模塊，這種模塊化的設計有助於提高代碼的可維護性和可擴展性。

通俗的講人話：

即在設計上：在運行時，一個程序集可以包含多個模塊，每個模塊允許用不同的語言編寫，比如VB模塊混合C#模塊。

在使用上：在編繹後，一個程序集只能包含一個模塊。

下面來看一個組問答題：

2、程序集和模塊的關係問答：

既然一個程序集可以定義多個Module，爲什麼通過反編繹dll，發現所有的dll文件都只有一個module呢？

在使用 C# 或 .NET Framework 動態創建程序集和模塊時，無論你創建了多個模塊，最終生成的 DLL 文件通常只會包含一個默認模塊。

這是因爲在 .NET 中，一個程序集（assembly）通常對應一個 DLL 或者 EXE 文件，而每個程序集只包含一個默認的模塊。

即使你在代碼中使用 DefineDynamicModule 創建了多個模塊，最終生成的 DLL 文件也只會包含默認模塊的信息。

其他通過 DefineDynamicModule 創建的模塊並不會以獨立的形式出現在最終的 DLL 文件中。

實際上，在 .NET 中，程序集可以包含多個模塊，但這些附加的模塊一般不會直接保存在磁盤文件中，而是在運行時動態加載到程序集中。這也是爲什麼反編譯時只能看到一個模塊的原因。

總的來說，即使你在代碼中動態創建了多個模塊，最終生成的 DLL 文件也只會包含一個默認模塊。其他動態創建的模塊會以其他方式與程序集關聯，並不會直接體現在生成的 DLL 文件中。

瞭解完程序集與模塊的對應關係，下面看看如何創建動態模塊：

3、創建動態模塊：

使用C# Emit 技術可以在運行時動態創建模塊。

首先，需要獲得 AssemblyBuilder（這個在構建程序集一文中，已經講解了 .NET 和 .NET Core 下的相關獲取用法）。

然後，通過 AssemblyBuilder 的 DefineDynamicModule方法，即可獲得 ModuleBuilder（後續章節會通過它，來添加類型、方法、字段等成員到模塊中，從而構建出所需的模塊結構）。

下面是一個獲得 ModuleBuilder 示例代碼：

 AssemblyBuilder ab = ......
 ModuleBuilder mb = ab.DefineDynamicModule("一個名稱");

4、創建靜態模塊（僅.NET系列支持）：

在.NET中，如果要將該模塊持久化到 dll 中，則需要在重載中指定 dll 的名稱，如：

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

//......

 ModuleBuilder moduleBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule("一個名稱", dllName + ".dll");

//......

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

正如問答所說，一個程序集在持久化到文件中時，只能包含一個默認模塊。

因此，通過指定和程序集相同的名稱，來持久化到相同的程序集中。

如果定義多個模塊，都指向同一個程序集名稱中呢？

如下圖，拋重複的文件名異常：

如果定義多個模塊，都給予不同的程序集名稱呢？

如下圖，每個模塊單獨生成程序集：

因此，在運行時，可以定義多個模塊，模塊在運行時可以互動，但持久化到文件中，只能有一個模塊。

5、模塊間的交互

模塊之間可能存在依賴關係，一個模塊可能需要引用另一個模塊中的類型或成員。

在動態程序集中，可以使用 AssemblyBuilder 來創建程序集並將模塊進行組合，從而實現模塊間的交互和依賴管理。

通常而言，不建議嘗試在程序集中定義多個模塊，下面給幾個教訓的示例：

因情節需要，以下內容中會提前出現 TypeBuilder、MethodBuilder 和 IL代碼。

在 .NET 中定義多個模塊，並嘗試進行交互：

public static void Start()
{
    // 創建第一個模塊
    AssemblyName assemblyName = new AssemblyName("MyAssembly");
    AssemblyBuilder assemblyBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(assemblyName, AssemblyBuilderAccess.Run);
    ModuleBuilder moduleBuilder1 = assemblyBuilder.DefineDynamicModule("Module1");

    // 在第一個模塊中定義一個類型
    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();


    // 在第二個模塊中引用第一個模塊中定義的類型
    MethodInfo myMethod = moduleBuilder1.GetType("MyClass").GetMethod("MyMethod");


    // 創建第二個模塊
    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();
}

結果如下：

 

同樣的代碼，在 .NET Core 中執行，你將得到以下結果：

所以，你懂的，別折騰這個。 

總結：

嗯，構建模塊，一行代碼的事情，愣是讓我寫成了一篇教程，太難了，下面進行總結。

在這個入門教程的第三部分中，我們學習瞭如何使用.NET Emit 構建模塊（Module）。

通過創建和定義模塊，我們可以更好地組織和管理我們的代碼。

在這個過程中，我們瞭解瞭如何使用 AssemblyBuilder 和 ModuleBuilder 來動態生成模塊。

通過學習構建模塊的過程，我們可以更深入地理解.NET Emit 的強大功能，並且能夠在運行時動態地生成和加載代碼。

構建模塊是.NET Emit中非常重要的一部分，它爲我們提供了靈活性和擴展性，讓我們能夠更好地應對各種編程需求。

在接下來的學習中，我們將繼續探索.NET Emit的各種功能和用法，不斷豐富我們的動態代碼生成技能，爲我們的項目帶來更多可能性。

希望這個入門教程能夠幫助你更好地理解.NET Emit，併爲你的編程之路增添新的技能和知識！