通過應用程式定義域AppDomain載入和卸載程式集

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微軟裝配車的大門似乎只為貨物裝載敞開大門，卻將卸載工人拒之門外。車門的鑰匙只有一把，若要獲得還需要你費一些心思。我在學習Remoting的時候，就遇到一個擾人的問題，就是Remoting為遠程對象僅提供Register的方法，如果你要登出時，只有另闢蹊徑。細心的開發員，會發現Visual Studio.Net中的反射機制，同樣面臨這個問題。你可以找遍MSDN的所有文檔，在Assembly類中，你永遠只能看到Load方法，卻無法尋覓到Unload的蹤跡。難道我們裝載了程式集後，就不能再將它卸載下來嗎？

想一想這樣一個情境。你通過反射動態載入了一個dll檔案，如今你需要在未關閉程式的情況下，刪除或覆蓋該檔案，那麼結果會怎樣？很遺憾，系統會提示你無法訪問該檔案。事實上該檔案正處於被調用的狀態，此時要對該檔案進行修改，就會出現爭用的情況。

顯然，為程式集提供卸載功能是很有必要的，但為什麼微軟在其產品中不提供該功能呢？CLR 產品單元經理(Unit Manager) Jason Zander 在文章 Why isn‘t there an Assembly.Unload method? 中解釋了沒有實現該功能的原因。Flier_Lu在其部落格裡（Assembly.Unload）有詳細的中文介紹。文中介紹瞭解決卸載程式集的折中方法。Eric Gunnerson在文章《AppDomain 和動態載入》中也提到：Assembly.Load() 通常運行良好，但程式集無法獨立卸載（只有 AppDomain 可以卸載）。Enrico Sabbadin 在文章《Unload Assemblies From an Application Domain》也有相關VB.Net實現該功能的相關說明。

尤其是Flier_Lu的部落格裡已經有了很詳細的代碼。不過，這些代碼沒有詳細地說明。我在我的項目中也需要這一項功能。這段代碼給了我很大的提示。但在實際的實現中，還是遇到一些具體的問題。所以我還是想再談談我的體會。

通過AppDomain來實現程式集的卸載，這個思路是非常清晰的。由於在程式設計中，非特殊的需要，我們都是運行在同一個應用程式定義域中。由於程式集的卸載存在上述的缺陷，我們必須要關閉應用程式定義域，方可卸載已經裝載的程式集。然而主程式域是不能關閉的，因此唯一的辦法就是在主程式域中建立一個子程式域，通過它來專門實現程式集的裝載。一旦要卸載這些程式集，就只需要卸載該子程式域就可以了，它並不影響主程式域的執行。

不過現在看來，最主要的問題不是子程式域如何建立，關鍵是我們必須實現一種機制，來達到兩個程式域之間完成通訊的功能。如果大家熟悉Remoting，就會想到這個問題不是和Remoting的機制有幾分相似之處嗎？那麼答案就可以呼之欲出了，對了，就是使用代理的方法！不過與Remoting不同的是兩個程式域之間的關係。因為子程式域是在主程式域中建立的，因此對該域的控制顯然就與Remoting不相同了。我想先用一副圖來表述實現的機制：

說明：
1、Loader類提供建立子程式域和卸載程式域的方法；
2、RemoteLoader類提供裝載程式集方法；
3、Loader類獲得RemoteLoader類的代理對象，並調用RemoteLoader類的方法；
4、RemoteLoader類的方法在子程式域中完成；
5、Loader類和RemoteLoader類均放在AssemblyLoader.dll組件檔中；

我們再來看代碼：
Loader類：

SetRemoteLoaderObject()方法：

private AppDomain domain = null;  private Hashtable domains = new Hashtable();    private RemoteLoader rl = null;public RemoteLoader SetRemoteLoaderObject(string dllName){    AppDomainSetup setup = new AppDomainSetup();                setup.ShadowCopyFiles = "true";    domain = AppDomain.CreateDomain(dllName,null,setup);                domains.Add(dllName,domain);        try    {                rl = (AssemblyLoader.RemoteLoader)domain.CreateInstanceFromAndUnwrap(                "AssemblyLoader.dll","AssemblyLoader.RemoteLoader");             }    catch    {        throw new Exception();    }}

代碼中的變數rl為RemoteLoader類對象，在Loader類中是其私人成員。SetRemoteLoaderObject()方法實際上提供了兩個功能，一是建立了子程式域，第二則是獲得了RemoteLoader類對象。

請大家一定要注意語句：
rl = (AssemblyLoader.RemoteLoader)domain.CreateInstanceFromAndUnwrap("AssemblyLoader.dll","AssemblyLoader.RemoteLoader");

這條語句就是實現兩個程式域之間通訊的關鍵。因為Loader類是在主程式域中，RemoteLoader類則是在子程式域中。如果我們在Loader類即主程式域中顯示執行個體化RemoteLoader類對象rl，此時調用rl的方法，實際上是在主程式域中調用的。因此，我們必須使用代理的方式，來獲得rl對象，這就是CreateInstanceFromAndUnwrap方法的目的。其中參數一為要建立類對象的組件檔名，參數二則是該類的類型名。

CreateCreateInstanceFromAndUnwrap方法有多個重載。代碼中的調用方式是當RemoteLoader類為預設建構函式時的其中一種重載。如果RemoteLoader類的建構函式有參數，則方法應改為：

object[] parms = {dllName};BindingFlags bindings = BindingFlags.CreateInstance |BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public;rl = (AssemblyLoader.RemoteLoader)domain.CreateInstanceFromAndUnwrap("AssemblyLoader.dll","AssemblyLoader.RemoteLoader",true,bindings,null,parms,null,null,null);

詳細的調用方式可以參考MSDN。

以下Loader類的Unload方法和LoadAssembly方法():

public Assembly LoadAssembly(string dllName){    try    {        SetRemoteLoaderObject(dllName);        return rl.LoadAssembly(dllName);    }    catch (Exception)    {        throw new AssemblyLoadFailureException();    }}

 

public void Unload(string dllName){    if (domains.ContainsKey(dllName))    {        AppDomain appDomain = (AppDomain)domains[dllName];        AppDomain.Unload(appDomain);        domains.Remove(dllName);    }            }

當我們調用Unload方法時，則程式域domain載入的程式集也將隨著而被卸載。LoadAssembly方法中的異常AssemblyLoadFailureException為自訂異常：

public class AssemblyLoadFailureException:Exception    {        public AssemblyLoadFailureException():base()        {                    }        public override string Message        {            get            {                return "Assembly Load Failure";            }        }    }

既然在Loader類獲得的RemoteLoader類執行個體必須通過代理的方式，因此該類對象必須支援被序列化。所以我們可以令該類派生MarshalByRefObject。RemoteLoader類的代碼：

public class RemoteLoader:MarshalByRefObject    {        public RemoteLoader(string dllName)        {            if (assembly == null)            {                assembly = Assembly.LoadFrom(dllName);            }        }                private Assembly assembly = null;        public Assembly LoadAssembly(string dllName)        {            try            {                assembly = Assembly.LoadFrom(dllName);                                return assembly;            }            catch (Exception)            {                throw new AssemblyLoadFailureException();            }        }    }

通過上述的兩個類，我們就可以實現程式集的載入和卸載。另外，為了保證應用程式定義域的對象在記憶體中被清除，應該令這兩個類都實現IDisposable介面，和實現Dispose()方法。

然而在實際的操作過程中，我發現在RemoteLoader類的LoadAssembly方法，是存在遺患的。在我的LoadAssembly方法中，會返回一個Assembly對象。令我百思不得其解的是，雖然都是Assembly對象，但在載入某些程式集並返回Assembly時，在Loader類中會拋出SerializationException異常，並報告還原序列化的對象狀態不足。這個異常是在序列化獲還原序列化過程中發生的。我反覆比較了兩個程式集，一個可以正常載入並序列化，一個會拋出如上異常。會拋出異常的程式集並沒有什麼特殊之處，且我在程式中的其他地方也沒有重複載入該程式集。這是一個疑問！！

不過通常我們在RemoteLoader類中，要實現的方法並非返回一個Assembly對象，而是通過反射載入程式集後，建立該程式集的對象。由於類對象都為object類型，此時序列化就不會出現問題。在我的項目中，因為要獲得程式集的版本號碼，比較版本號碼在確定是否需要更新，因此我在RemoteLoader類中，只需要在載入程式集後，返回程式集的版本號碼字串類型就可以了。字串類型是絕對支援序列化的。

AssemlbyLoader.Dll的原始碼可以點擊這裡獲得。在應用程式中，顯示添加對該程式集的引用，然後執行個體化Loader類對象，來調用該方法即可。我還做了一個簡單的測試程式，用的是LoadAssembly方法。大家可以測試一下，是否如我所說，對於某些程式集，可能會拋出序列化的異常！？

測試的代碼請點擊這裡獲得，測試介面如下：

同時，大家也可以測試一下，直接載入和通過AppDomain載入，刪除組件檔時會有什麼區別？

原文連結：

通過應用程式定義域AppDomain載入和卸載程式集

 

通過應用程式定義域AppDomain載入和卸載程式集