CLR中的程序集加载-创新互联
本次来讨论一下基于.net平台的CLR中的程序集加载的机制:
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在运行时,JIT编译器利用程序集的TypeRef和AssemblyRef元数据表来确定哪一个程序集定义了所引用的类型。在AssemblyRef元数据表的记录项中,包含构成程序集的强名称的各个部分。JIT编译器获取包括名称(无扩展名和路径)、版本、语言文化和公钥标记,将这些连接成一个字符串。JIT编译器将该标识匹配的一个程序集加载到AppDomain中。】
CLR内部加载程序集提供了4中方法,在System.Refleetion.Assembly类中:
1. 采用静态方法Load()加载程序集,可调用它显示的将一个程序集加载到AppDomain中:
【注:Assembly类的Load()存在两个重载版本】
////// 通过给定的程序集的显示名称来加载程序集,使用提供的证据将程序集加载到调用方的域中。 /// ////// 加载的程序集。 /// /// 程序集的显示名称。 用于加载程序集的证据。为 null。 未找到。 不是有效程序集。-或 -当前加载的是 2.0 或更高版本的公共语言运行时,而 是用更高版本的公共语言运行时编译的。 发现一个未能加载的文件。- 或 -用两个不同的证据将一个程序集或模块加载了两次。 [SecuritySafeCritical] [Obsolete("This method is obsolete and will be removed in a future release of the .NET Framework. Please use an overload of Load which does not take an Evidence parameter. See http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=155570 for more information.")] [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)] public static Assembly Load(string assemblyString, Evidence assemblySecurity) { StackCrawlMark stackMark = StackCrawlMark.LookForMyCaller; return (Assembly) RuntimeAssembly.InternalLoad(assemblyString, assemblySecurity, ref stackMark, false); } /// /// 通过给定程序集的长格式名称加载程序集。 /// /// ////// 加载的程序集。 /// /// 程序集名称的长格式。为 null。 是零长度字符串。 未找到。 发现一个未能加载的文件。 不是有效程序集。- 或 -当前加载的是 2.0 或更高版本的公共语言运行时,而 是用更高版本的公共语言运行时编译的。 [SecuritySafeCritical] [__DynamicallyInvokable] [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)] public static Assembly Load(string assemblyString) { StackCrawlMark stackMark = StackCrawlMark.LookForMyCaller; return (Assembly) RuntimeAssembly.InternalLoad(assemblyString, (Evidence) null, ref stackMark, false); }
在内部,Load导致CLR向程序集应用一个版本绑定重定向策略,并在GAC(全局程序集缓存)中查找程序集。如果没有找到,就接着去应用程序的基目录、私有路径目录和codebase位置查找。如果Load找到指定的程序集,会返回对代表已加载的那个程序集的一个Assembly对象的引用。如果没有找到,则会抛出一个异常。
【注:System.AppDomain提供了一个Load方法,这与Assembly的静态Load方法不同,AppDoamin的Load是一个实例方法,它允许将一个程序集加载到一个指定的AppDoamin中,该方法设计供非托管代码调用,语序宿主将一个程序集“注入”一个特定的AppDoamin。】
2.采用Assembly的LoadFrom方法,指定路径名的方式加载程序集:
////// 已知程序集的文件名或路径,加载程序集。 /// /// ////// 加载的程序集。 /// /// 包含程序集清单的文件的名称或路径。为 null。 未找到 ,或者尝试加载的模块没有指定文件扩展名。 发现一个未能加载的文件。 不是有效的程序集;例如,64 位进程中的 32 位程序集。有关更多信息,请参见异常主题。- 或 -当前加载的是 2.0 或更高版本的公共语言运行时,而 是用更高版本的公共语言运行时编译的。 在没有所需 的情况下,指定了不以“file://”开始的基本代码。 参数是空字符串 ("")。 程序集名称的长度大于 MAX_PATH 个字符。 [SecuritySafeCritical] [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)] public static Assembly LoadFrom(string assemblyFile) { StackCrawlMark stackMark = StackCrawlMark.LookForMyCaller; return (Assembly) RuntimeAssembly.InternalLoadFrom(assemblyFile, (Evidence) null, (byte[]) null, AssemblyHashAlgorithm.None, false, false, ref stackMark); }
(1).在内部,LoadFrom首先会调用Syatem.Reflection.AssemblyName类的静态方法GetAssemblyName。该方法打开指定的文件,查找AssemblyRef元数据表的记录项,提取程序集标识信息。
(2).以一个AssembleName对象的形式返回这些信息。
(3).LoadFrom方法内部调用Assembly的Load方法,将Assembly对象传递给他。
(4).CLR会为应用版本绑定重定向策略,并在各个位置查找匹配的程序集。
3.采用Assembly的LoadFile方法,这个方法可以从任意路径加载一个程序集,并可将具有相同标识的一个程序集多次加载到一个AppDoamin中。
////// 加载指定路径上的程序集文件的内容。 /// /// ////// 加载的程序集。 /// /// 要加载的文件的完全限定路径。参数不是绝对路径。 参数为 null。 发现一个未能加载的文件。 参数为空字符串 ("") 或不存在。 不是有效程序集。- 或 -当前加载的是 2.0 或更高版本的公共语言运行时,而 是用更高版本的公共语言运行时编译的。 [SecuritySafeCritical] public static Assembly LoadFile(string path) { AppDomain.CheckLoadFileSupported(); new FileIOPermission(FileIOPermissionAccess.Read | FileIOPermissionAccess.PathDiscovery, path).Demand(); return (Assembly) RuntimeAssembly.nLoadFile(path, (Evidence) null); } /// /// 通过给定的程序集的路径来加载程序集,使用提供的证据将程序集加载到调用方的域中。 /// /// ////// 加载的程序集。 /// /// 程序集文件的完全限定路径。 用于加载程序集的证据。参数不是绝对路径。 参数为 null。 参数为空字符串 ("") 或不存在。 发现一个未能加载的文件。 不是有效程序集。- 或 -当前加载的是 2.0 或更高版本的公共语言运行时,而 是用更高版本的公共语言运行时编译的。 不是 null。默认情况下,旧的 CAS 策略中未启用 .NET Framework 4; 如果未启用), 必须是 null。 [SecuritySafeCritical] [Obsolete("This method is obsolete and will be removed in a future release of the .NET Framework. Please use an overload of LoadFile which does not take an Evidence parameter. See http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=155570 for more information.")] [SecurityPermission(SecurityAction.Demand, Flags = SecurityPermissionFlag.ControlEvidence)] public static Assembly LoadFile(string path, Evidence securityEvidence) { AppDomain.CheckLoadFileSupported(); if (securityEvidence != null && !AppDomain.CurrentDomain.IsLegacyCasPolicyEnabled) throw new NotSupportedException(Environment.GetResourceString("NotSupported_RequiresCasPolicyImplicit")); new FileIOPermission(FileIOPermissionAccess.Read | FileIOPermissionAccess.PathDiscovery, path).Demand(); return (Assembly) RuntimeAssembly.nLoadFile(path, securityEvidence); }
通过LoadFile加载程序集时,CLR不会自动解析任何依赖性问题,代码必须向AppDomain的AssemblyReaolve事件登记,并让事件回调方法显示的加载依赖的程序集。
4.如果需要构建的一个工具只是通过反射来分析程序集的元数据,并希望确保程序集中的任何代码都不会执行,那么程序集的最佳方式就是使用Assembly的ReflectionOnlyLoadFrom方法或者使用ReflectionOnlyLoad方法。
////// 将给定显示名称的程序集加载到只反射上下文中。 /// /// ////// 加载的程序集。 /// /// 程序集的显示名称,由属性返回。 为 null。 为空字符串 ("")。 未找到。 已找到,但是不能加载。 不是有效程序集。- 或 -当前加载的是 2.0 或更高版本的公共语言运行时,而 是用更高版本的公共语言运行时编译的。 [SecuritySafeCritical] [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)] public static Assembly ReflectionOnlyLoad(string assemblyString) { StackCrawlMark stackMark = StackCrawlMark.LookForMyCaller; return (Assembly) RuntimeAssembly.InternalLoad(assemblyString, (Evidence) null, ref stackMark, true); } /// /// 将给定路径的程序集加载到只反射上下文中。 /// /// ////// 加载的程序集。 /// /// 包含程序集清单的文件的路径。为 null。 未找到 ,或者尝试加载的模块没有指定文件扩展名。 已找到,但是未能加载。 不是有效程序集。- 或 -当前加载的是 2.0 或更高版本的公共语言运行时,而 是用更高版本的公共语言运行时编译的。 在没有所需 的情况下,指定了不以“file://”开始的基本代码。 程序集名称的长度大于 MAX_PATH 个字符。 为空字符串 ("")。 [SecuritySafeCritical] [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)] public static Assembly ReflectionOnlyLoadFrom(string assemblyFile) { StackCrawlMark stackMark = StackCrawlMark.LookForMyCaller; return (Assembly) RuntimeAssembly.InternalLoadFrom(assemblyFile, (Evidence) null, (byte[]) null, AssemblyHashAlgorithm.None, true, false, ref stackMark); }
ReflectionOnlyLoadFrom方法加载有路径指定的文件,文件的强名称标识不会获取,也不会在GAC和其他位置搜索文件。ReflectionOnlyLoad方法会在GAC、应用程序基目录、私有路径和codebase指定的位置搜索指定的程序集,该方法不会应用版本控制策略,因此在指定的是那个版本,获取的就是那个版本。如果要自行为一个程序集标识指定版本控制策略,可将字符串传给AppDoamin的ApplyPolicy方法。
用ReflectionOnlyLoadFrom或ReflectionOnlyLoad方法加载程序集时,CLR禁止程序集中的任何代码执行,如果试图执行,则会抛出异常。
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