Metalama是一個(gè)基于微軟編譯器Roslyn的元編程的庫(kù)，可以解決我在開(kāi)發(fā)中遇到的重復(fù)代碼的問(wèn)題。但是其實(shí)Metalama不止可以提供編譯時(shí)的代碼轉(zhuǎn)換，更可以提供自定義代碼分析、與IDE結(jié)合的自定義代碼修復(fù)與代碼重構(gòu)功能等功能。

經(jīng)過(guò)面對(duì)文檔的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)Metalama可以做到很多非常神奇的事情。

Fabric通過(guò)修改項(xiàng)目、命名空間、類(lèi)型來(lái)達(dá)到一些效果，這引起修改包括：添加Aspect或添加代碼分析

使用Fabric為指定的方法添加Aspect

前文中我們寫(xiě)過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的Aspect:

public class LogAttribute : OverrideMethodAspect
{
    public override dynamic? OverrideMethod()
    {
        Console.WriteLine(meta.Target.Method.ToDisplayString() + " 開(kāi)始運(yùn)行.");
        var result = meta.Proceed();
        Console.WriteLine(meta.Target.Method.ToDisplayString() + " 結(jié)束運(yùn)行.");
        return result;
    }
}

當(dāng)我們使用它時(shí)，我們要在對(duì)應(yīng)的方法上添加這個(gè)Attribute:

[Log]
private static int Add(int a, int b) //... ...

那么當(dāng)我們有一個(gè)Aspect要在項(xiàng)目中大量使用時(shí)，在每個(gè)方法上添加這個(gè)Aspect當(dāng)然是一種方法，但是這種方法有2個(gè)缺點(diǎn)：

包含大量的重復(fù)代碼[Log]
對(duì)于原代碼的入侵性太強(qiáng)

此時(shí)我們就可以使用Fabric為所有符合要求的方法添加指定的Aspect:

internal class Fabric : ProjectFabric
{
    // 這個(gè)是重寫(xiě)項(xiàng)目的Fabric中修改項(xiàng)目的方法
    public override void AmendProject(IProjectAmender amender)
    {
        // 添加 LogAttribute 到符合規(guī)則的方法上
        // 為名為 Add 且 private 的方法添加 LogAttribute
        amender.WithTargetMembers(c =>
                c.Types.SelectMany(t => t.Methods)
                       .Where(t =>
                              t.Name == "Add" &&
                              t.Accessibility == Metalama.Framework.Code.Accessibility.Private)
            ).AddAspect(t => new LogAttribute());
    }
}

這樣就可以在不入侵現(xiàn)有代碼的情況下為指定的方法添加Aspect。

使用Fabric添加代碼分析

上文中我們提到，我們可以通過(guò)Aspect為代碼添加代碼分析，當(dāng)我們要將一個(gè)包含（且僅包含）代碼分析的Aspect應(yīng)用于一批代碼時(shí)，當(dāng)然我們可以按本文示例1中的方法，直接使用Fabric將包含代碼分析的Aspect應(yīng)用于指定代碼。

但還有另外一種方法，我們可以直接在Fabric中定義應(yīng)用于指定代碼的代碼分析。

下面示例，我們驗(yàn)證所有類(lèi)中的私有字段必須符合 _camelCase,并且使用一個(gè)NamespaceFabric來(lái)實(shí)現(xiàn):

namespace FabricCamelCaseDemo;
class Fabric : NamespaceFabric
{
    private static readonly DiagnosticDefinition<string> _warning = new(
 "DEMO04",
 Severity.Warning,
 "'{0}'必須使用駝峰命名法并以'_'開(kāi)頭");
    // 這個(gè)是命名空間的Fabric中修改命名空間規(guī)則 的方法
    public override void AmendNamespace(INamespaceAmender amender)
    {
	    // 取所有非static 的private的字段，并添加代碼分析
        amender.WithTargetMembers(c =>
                                    c.AllTypes.SelectMany(t=>t.Fields)
                                    .Where(t => t.Accessibility == Accessibility.Private && !t.IsStatic
                                    )
                                 )
            //preview 0.5.8之前為 RegisterFinalValidator
            .Validate(this.FinalValidator);
    }
 
    private void FinalValidator(in DeclarationValidationContext context)
    {
        var fullname = context.Declaration.ToDisplayString();
        var fieldName = fullname.Split('.').LastOrDefault();
        if (fieldName!=null && (!fieldName.StartsWith("_") || !char.IsLower(fieldName[1])))
        {
            context.Diagnostics.Report(_warning.WithArguments(fieldName));
        }
    }
}

當(dāng)然因?yàn)楫?dāng)前使用的是NamespaceFabric所以該規(guī)則只應(yīng)用于當(dāng)前命名空間如，我們?nèi)绻诹硗庖粋€(gè)命名空間中定義一個(gè)違反規(guī)則的字段的話(huà)，并不會(huì)有警告。

namespace FabricCamelCase;
internal class OtherNamespace
{
    int count = 0;
    int _total = 0;
    public int Add()
    {
        count++;
        _total++;
        return count + _total;
    }
}

使用TypeFabric為類(lèi)型動(dòng)態(tài)添加方法

開(kāi)始前偽造一個(gè)需求，假設(shè)我有一個(gè)類(lèi)AddUtils專(zhuān)門(mén)處理加法操作，它里面應(yīng)該有從2個(gè)到15個(gè)參數(shù)的Add方法15個(gè)（當(dāng)然我知道，可以使用params等方法實(shí)現(xiàn)，所以這里是個(gè)偽需求）。
最終效果為

public class AddUtils
{
    public int Add2(int x1, int x2)
    {
        var result = 0;
        result += x1;
        result += x2;
        return 2;
    }
    public int Add3(int x1, int x2, int x3)
    {
        var result = 0;
        result += x1;
        result += x2;
        result += x3;
        return 3;
    }
	// 以此類(lèi)推... 下面省去若干方法
}

那么我們可以用Metalama如此實(shí)現(xiàn)

using System.Reflection.Emit;
using Metalama.Framework.Aspects;
using Metalama.Framework.Fabrics;
 
public class AddUtils
{
    private class Fabric : TypeFabric
    {
        // 實(shí)現(xiàn)的方法體
        [Template]
        public int MethodTemplate()
        {
            var num = (int) meta.Tags["nums"]!;
            var result = 0;
            foreach (var targetParameter in meta.Target.Parameters)
            {
                result += targetParameter.Value;
            }
            return num;
        }
        public override void AmendType(ITypeAmender amender)
            for (var i = 2; i < 15; i++)
                // 生成一個(gè)方法
                var methodBuilder = amender.Advices.IntroduceMethod(
                    amender.Type,
                    nameof(this.MethodTemplate),
                    tags: new TagDictionary { ["nums"] = i });
                // 方法名
                methodBuilder.Name = "Add" + i;
                // 添加參數(shù)
                for (int parameterIndex = 1; parameterIndex <= i; parameterIndex++)
                {
                    methodBuilder.AddParameter($"x{parameterIndex}", typeof(int));
                }
    }
}

引用

本章源代碼：https://github.com/chsword/metalama-demo

Metalama官方文檔: https://doc.metalama.net/

Metalama Nuget包: https://www.nuget.org/packages/Metalama.Framework/0.5.11-preview

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