fastCSharp代码生成器发布

showjim 2012-12-04 02:34:21
由于两个ACM题花了差不多两个星期的时间,拖延了代码生成器的发布(下载)。
不过通过这段时间的折腾,对于C#细节优化有了更多的了解。知道了结构体数组元素赋值写个Set函数比=new要好,知道了静态字段的访问和引用成员字段访问一样低效(相对于堆栈访问),知道了临时变量的数量必须要自己控制(C#编译器的寄存器优化并不智能),知道了小函数内联是靠不住的,更加的重视非安全数组元素的访问次数了...

还是回到正题,上个月准备讨论一下代码生成器重新实现的问题,没有什么反馈,所以还是按照我以前的方案重写代码。我简单的说一下方案实现的原理与过程。
1、在需要代码生成功能的项目属性的后期生成事件中执行命令调用带参的fastCSharp.exe,代码生成器是基于.net元数据的,所以需要程序集相关信息:
if exist D:\fastCSharp\bin\Release\fastCSharp.exe D:\fastCSharp\bin\Release\fastCSharp.exe $(ProjectName) $(ProjectDir) $(TargetPath) $(TargetName)

ProjectName 是项目名称,预留字段
ProjectDir 是项目路径,用于查找或读写.cs程序文件
TargetPath 是程序集完整文件名,用于读取.NET元数据信息
TargetName 默认命名空间,用于生成目标文件命名,比如TargetName=fastCSharp,那么生成的代码文件名为fastCSharp.cSharper.cs
2、fastCSharp.exe找到所有继承自fastCSharp.setup.IAuto的类,读取其自定义属性配置fastCSharp.setup.auto,按照依赖关系fastCSharp.setup.auto.DependType拓扑排序,然后依次使用反射调用fastCSharp.setup.IAuto.Run。
                    list<keyValue<Type, setup.auto>> autos = setup.ui.CurrentAssembly.GetTypes()
.getFind(type => !type.IsInterface && !type.IsAbstract && type.isInterface(typeof(setup.IAuto)))
.getArray(type => new keyValue<Type, setup.auto>(type, type.customAttribute<setup.auto>(false)))
.getFind(value => value.Value != null && value.Value.IsSetup && value.Value.IsAuto);
setup.ui.Setup(autos, parameter, false);

当前版本的fastCSharp.exe有4个继承自fastCSharp.setup.IAuto的类:
fastCSharp.setup.cSharp.coder.cSharp是C#代码生成器的核心,它读取并解析所有程序模板并生成中间代码fastCSharp.cSharper.cs,fastCSharp.cSharper.cs就是一个字符串拼接程序。
                        string[] codes = parameter.Types.getArray(type => new definition { Type = type, Auto = type.customAttribute<auto>(false) })
.getFind(type => type.Auto != null && type.Auto.IsSetup && type.Auto.DependType == typeof(cSharper))
.getArray(type => type.ToString());

fastCSharp.setup.cSharp.ajax.cSharp是一个JSON处理代码生成实例的数据视图,其配套的程序模板是fastCSharp.setup.cSharp.template.ajax,自定义属性配置是fastCSharp.setup.cSharp.ajax。
fastCSharp.setup.cSharp.simpleTemplate是一个简单的自定义模板解析程序(与.NET元数据无关),比如template目录下的程序模板。
fastCSharp.setup.test用于简单的编译时单元测试。
3、代码生成实例的运行,比如fastCSharp.setup.cSharp.ajax.cSharp,它继承自fastCSharp.setup.IAuto,所以会被fastCSharp.exe默认调用。它会读取程序集TargetPath的元数据信息,获取所有标记自定义属性[fastCSharp.setup.cSharp.ajax]的类,读取其字段与属性信息生成最终的目标程序。
                    keyValue<Type, ajax>[] ajaxs = parameter.Types
.getArray(type => new keyValue<Type, ajax>(type, type.customAttribute<ajax>(false)))
.getFindArray(ajax => ajax.Value != null && ajax.Value.IsSetup);
foreach (keyValue<Type, ajax> ajax in ajaxs)
{
type = ajax.Key;
Attribute = ajax.Value;
UnknownToJsonType = ajax.Value.UnknownToJson != null && ajax.Value.UnknownToJson.isInterface(typeof(IUnknownToJson)) ? (memberType)ajax.Value.UnknownToJson : null;
UnknownParseJsonType = ajax.Value.UnknownParseJson != null && ajax.Value.UnknownParseJson.isInterface(typeof(IUnknownParseJson)) ? (memberType)ajax.Value.UnknownParseJson : null;
Members = setup.memberInfo.GetMembers<ajax>(ajax.Key, setup.memberInfo.filter.PublicInstance, false, true);
if (Attribute.IsToJson) memberMap.create(ajax.Key);
if (Attribute.IsParseJson && !ajax.Key.isNull()) copy.create(ajax.Key);
create(true);
}


写一个代码生成器实例有3个部分:
1、自定义属性,必须继承自fastCSharp.setup.ignore,比如fastCSharp.setup.cSharp.ajax,用于配置描述。不需要描述的也必须要定义一个空壳,用于识别代码生成类型。
2、数据视图,必须继承自fastCSharp.setup.cSharp.cSharper用于表示该实例,可选继承自fastCSharp.setup.IAuto用于编译时自动调用。比如fastCSharp.setup.cSharp.ajax.cSharp的主要数据成员是Members。
3、程序模板,比如fastCSharp.setup.cSharp.template.ajax,现在支持11种标识fastCSharp.setup.template.command,与旧版本的标识稍有不同。
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事理 2012-12-05
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lz辛苦,谢谢分享。
在算法相同的情况下,运行效率最好的程序是怎么产生的?我知道那一定是硬编码的。但是硬编码开发时间最长,维护成本最高,最容易出错。所以没有多少人会一直坚守这个阵营。 我们需要降低开发成本,提高程序的可维护性。所以编程语言一直在朝着开发效率方面不断的进化,抽象能力越来越强。一般来说,编程语言的抽象能力越强,意味着代码量越少,程序的可维护性越高。与此同时,程序的运行效率也是越来越低。 到底是选择运行效率,还是选择开发效率?对很多人来说,这是个纠结的问题。人们的选择总是多样化的,有的人抛弃了运行效率,有的人抛弃了开发效率,有的人选择多种语言相互调和。 当然我也要做出自己的选择,那么它就是C#,因为不论是运行效率还是开发效率,它都能做到很不错。 我采取的方案是自动化+硬编码,自动化的实现方式是静态代码生成,硬编码主要针对于静态代码生成的模板程序。 我创建这个项目,目的是为了集思广益,更好的使用C#,打造一个“开发+运行”效率双优的开源框架,所以项目命名为fastCSharp。 由于我个人基本上只有web开发经验,所以我贡献的代码部分包括web开发部分,没有桌面应用部分,其它的就靠大家贡献了。 代码贡献者请注意:为了解决部分桌面应用平台升级问题,这个项目决定兼容.net framework2.0。 我个人贡献的内容主要包括五个方面: 1、数据集合操作支持.net2.0的链式编程体验(此部分现已迁移完毕)。 * 链式编程的核心思想是想到什么就点什么,程序书写思路更流畅。但要注意的是不要把程序写成一行,对于带参数的函数调用,最好是一行一个点,否则异常了都不知道哪里出的问题,比如: return diantou.dataProxy.questionTopic.getLinkIds(id) .getArray(value => diantou.dataProxy.question.get(value)) .getHash(value => value.bestAnswerId) .getArray(value => diantou.dataProxy.answer.get(value)) .getFind(value => value != null) .group(value => value.userId) .getArray(value => new KeyValuePair(diantou.dataProxy.user.get(value.Key), value.Value.Count)) .group(value => value.Key.grade0) .getArray(value => new userStat { grade0 = value.Key, count = value.Value.Count, path = topic.path.bestAnswer, users = value.Value.rangeSort((left, right) => right.Value - left.Value, 0, 6) .getArray(user => diantou.dataProxy.user.get(user.Key, userId)) }); 2、基于.net元数据的静态代码生成器(下面会有相关介绍)。 3、我常用的几种C#程序模板,包括快速序列化、TCP网络通讯、SQL操作实体类、Web视图、单元测试等。 * 数据序列化一般用于网络通讯,非文本数据对象的序列化效率是.net的50倍以上。 * TCP网络通讯调用和调用本地函数一样简单。比如我配置好网络服务参数: public enum enumType { [showjim.config.tcpCall.server(Register = showjim.config.setup.register.DataProxy, IsRegisterOnly = true, VerifyFileName = showjim.config.setup.pub.VerifyFileName, ClientCount = 500, IsAsynchronous = false, IsCompress = false)] DataProxy, } 然后定义了一个网络函数: [showjim.setup.attribute.tcpCall(server = showjim.config.tcpCall.server.enumType.DataProxy)] public partial class favorite : diantou.dataModel.favorite.showjimCode.proxy, showjim.sys.setup.Copy { [showjim.setup.attribute.tcpCall] private static favorite[] GetUser(int id, int pageSize, int currentPage, int userId, out int count) { favorite[] values = GetUsers(id, userId); array.page page = new array.page(count = values.length(), pageSize, currentPage); return values.sub(page.SkipCount, page.CurrentPageSize).toArray() .getArray(value => value.setUser(userId)); } } 网络调用就像下面这么简单(多一个.client): protected diantou.dataProxy.favorite[] MyFavorite { get { return diantou.dataProxy.favorite.tcpCall.client.GetUser(CurrentUser.id, PageSize, query.page, CurrentUserId, out ItemCount); } } * SQL实体类只提供单表操作,但是提供细节操作,比如只更新某一字段。多表操作建议使用缓存模式(毕竟内存比人工优化便宜),采用链式编程处理。不过缓存模式不适应于数据量比较大的单机应用,我想单机应用一般也不会有多大数据量吧。 * Web视图数据实现按需取值(html模板用到什么取什么),紧凑拼接,无带宽浪费,不使用反射。比如我现在访问的http://www.51nod.com/today.html#!type=all,未压缩的页面数据只有1.55K,普通的ajax数据格式就算压缩了也比这个大。 * 另外还有URL查询字符串的自动解析功能,不用自己去转换查询参数Fomr["XXX"],参数或者字段定义什么类型就会自己接受什么类型。 4、与Web视图配套的js类库,包括数据驱动界面的实现、ajax功能、html编辑器、简单的筛选器、以及一些常用功能。 * 数据驱动界面,这个需要体验一下,比如在未登录的状态下访问http://www.51nod.com/today.html#!type=all,在浏览器地址栏输入 [removed]alert(Showjim.PageView.SkinValue.header.Set({focus:{count:1,isCurrent:1}})); 或者在调试器里执行 Showjim.PageView.SkinValue.header.Set({focus:{count:1,isCurrent:1}}); 可以看到界面的变化。 5、一个简易的web服务器,实现部分了http1.1。 * www.51nod.com就是用这个做的web服务器,功能还有待完善。 前3个可应用于桌面,后两个应用于web,其实web服务器有时候也能应用于桌面或某些代理应用。 这里介绍一下代码生成器。 很多人认为代码生成==ORM。这里必须要纠正一下这个观念,ORM只是代码生成的一种应用场景。代码生成是一种自动化的实现,同时也是一种抽象方式,就好像面向对象也是一种抽象方式。 静态代码生成的实现方式也是多样的,最简单的模板是写程序直接拼接字符串,还有用VS自带的T4模板,一般来说都是面向文本文件的生成。 我使用的代码生成器有三个特点: 1、它的C#程序模板也是可编译的C#程序,不是文本文件。所以编写模板的时候,确定性的程序可以得到IDE的支持,包括错误提示、重构等。 2、它的模板与数据是分离的,它的输入参数主要是.net元数据和自定义属性组成视图,类似于网站概念里面的界面与程序分离。 3、它可以在编译事件中执行,无需界面操作。 在我的项目里,代码生成可以说是无处不在,有的时候是为了取代反射改善运行效率,有的时候是为了更方便的编写程序,有的时候是为了自动单元测试...那你将是为了什么呢? 我贡献的内容属于基础框架,不关联业务逻辑,所以没有几分钟开发一个XXX系统的能力。那个属于业务建模的范围,但是我希望这个框架能够助你快速实现模型。 使用这个框架搭建一般的网站,主要的工作量在于编写业务逻辑和提供数据视图。

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