.NET Core 特性(Attribute)底层原理解析_Asp.net

attribute的使用场景

attribute不仅仅局限于c#中，在整个.net框架中都提供了非常大的拓展点，任何地方都有attribute的影子

编译器层
比如 obsolete，conditional
c#层
get,post,max,range,require
clr vm层
structlayout,dllimport
jit 层
methodimpl

attribute在c#中的调用

举个常用的例子，读取枚举上的自定义特性。

    public enum test
    {
        [enumdescription("hhhhhh")]
        none = 0,
        [enumdescription("xxxxxx")]
        done =1
    }
	private static ienumerable<string> getenumdescriptions(this enum e)
	{
		ienumerable<string> result = null;
        var type = e.gettype();
        var fieldinfo = type.getfield(e.tostring());
        var attr = fieldinfo?.getcustomattributes(typeof(enumdescriptionattribute), false);
        if (attr?.length > 0)
        {
			result = attr.cast<enumdescriptionattribute>().select(x => x.description);
        }
		return result ?? enumerable.empty<string>();
	}

可以看到，attribute底层在c#中实现依旧是依赖反射，所以为什么说attribute是写给代码看的注释，因此对反射的优化思路也可以用在attribute中。
比如在代码中，使用dictionary缓存结果集。避免过多调用反射造成的性能问题。

        private static ienumerable<string> getenumdescriptionscache(this enum e)
        {
            var key = $"{e.gettype().name}_{e.tostring()}";
            if (_enummap.containskey(key))
            {
                return _enummap[key];
            }
            else
            {
                var result = getenumdescriptions(e);
                _enummap.tryadd(key, result);
                return result;
            }
        }

循环100000次造成的性能差距还是很明显的

newtonsoft.json对attrubute的使用

以jsonconverter为蓝本举例说明。

    public class person
    {
        [jsonconverter(typeof(datetimeconverter))]
        public datetime createtime { get; set; }
    }
	public class datetimeconverter : jsonconverter<datetime>
    {
        public override datetime readjson(jsonreader reader, type objecttype, datetime existingvalue, bool hasexistingvalue, jsonserializer serializer)
        {
            if (reader.value == null)
                return datetime.minvalue;
            if (datetime.tryparse(reader.value.tostring(), out datetime result))
                return result;
            return datetime.minvalue;
        }
        public override void writejson(jsonwriter writer, datetime value, jsonserializer serializer)
        {
            writer.writevalue(value.tostring("yyyy-mm-dd hh:mm:ss"));
        }
    }

定义了一个attribute：jsonconverter.其底层调用如下：

        [requiresunreferencedcode(miscellaneousutils.trimwarning)]
        [requiresdynamiccode(miscellaneousutils.aotwarning)]
        public static jsonconverter? getjsonconverter(object attributeprovider)
        {
			// 底层还是调用reflection，为了性能，也缓存了对象元数据。
            jsonconverterattribute? converterattribute = getcachedattribute<jsonconverterattribute>(attributeprovider);
            if (converterattribute != null)
            {
                func<object[]?, object> creator = creatorcache.instance.get(converterattribute.convertertype);
                if (creator != null)
                {
                    return (jsonconverter)creator(converterattribute.converterparameters);
                }
            }
            return null;
        }

https://github.com/jamesnk/newtonsoft.json/blob/master/src/newtonsoft.json/serialization/jsontypereflector.cs

attribute在clr上的调用

    public class nativemethods
    {
        [dllimport("xxxxx", entrypoint = "add", callingconvention = callingconvention.cdecl)]
        public extern static int managedadd(int a, int b);
    }

在clr中，同样用来调用 c/c++ 的导出函数。有兴趣的朋友可以使用windbg查看线程调用栈。以及在metadata中有一张implmap表，存储着c#方法与c++函数的mapping关系

attribute在jit上的调用

    public class person
    {
        public int id { get; set; } = 0;
        [methodimpl(methodimploptions.synchronized)]
        public void syncmethod()
        {
            id++;
        }
    }

jit会自动为该attribute注入同步代码