曾经也实现过.Net Framework 基于AppDomain 的 dll库热插拔,经历了版本的迭代,.Net Core 不支持 AppDomain,之前也搞过.Net Core 3.1 版本的,现在搞一下子.NET 6.0的。
热插拔运用的场景
主要运用到宿主与插件这个场景或者动态任务的场景上(假设你现在业务服务已经运行,但是,需要新增加新的业务功能,就可以用这种方式)。
就像Office 或者 Visual Studio 一样,它们都是集插件架构之大成者。
逻辑实现
主要是根据 AssemblyLoadContext 这个系统提供的API来实现的,已经实现了对DLL程序集的加载和卸载。
之前AppDomain是通过程序域(隔离的环境)的概念进行隔离的,而 AssemblyLoadContext 的话,提供了程序集加载隔离,它允许在单个进程中加载同一程序集的多个版本。
它替换.NET Framework中多个AppDomain实例提供的隔离机制,其中AssemblyLoadContext.Default 表示运行时的默认上下文,该上下文用于应用程序主程序集及其静态依赖项,那么,其他的上下文,就是插件DLL的上下文了。
从概念上讲,加载上下文会创建一个用于加载、解析和可能卸载一组程序集的范围。
这里就根据 AssemblyLoadContext 加载,卸载,来实现热插播逻辑的实现.
实现逻辑
主要的逻辑是这个逻辑
/// <summary>/// dll文件的加载/// </summary>public class LoadDll{/// <summary>/// 任务实体/// </summary>public ITask _task;public Thread _thread;/// <summary>/// 核心程序集加载/// </summary>public AssemblyLoadContext _AssemblyLoadContext { get; set; }/// <summary>/// 获取程序集/// </summary>public Assembly _Assembly { get; set; }/// <summary>/// 文件地址/// </summary>public string filepath = string.Empty;/// <summary>/// 指定位置的插件库集合/// </summary>AssemblyDependencyResolver resolver { get; set; }public bool LoadFile(string filepath){this.filepath = filepath;try{resolver = new AssemblyDependencyResolver(filepath);_AssemblyLoadContext = new AssemblyLoadContext(Guid.NewGuid().ToString("N"), true);_AssemblyLoadContext.Resolving += _AssemblyLoadContext_Resolving;using (var fs = new FileStream(filepath, FileMode.Open, FileAccess.Read)){var _Assembly = _AssemblyLoadContext.LoadFromStream(fs);var Modules = _Assembly.Modules;foreach (var item in _Assembly.GetTypes()){if (item.GetInterface("ITask") != null){_task = (ITask)Activator.CreateInstance(item);break;}}return true;}}catch (Exception ex) { Console.WriteLine($"LoadFile:{ex.Message}"); };return false;}private Assembly _AssemblyLoadContext_Resolving(AssemblyLoadContext arg1, AssemblyName arg2){Console.WriteLine($"加载{arg2.Name}");var path = resolver.ResolveAssemblyToPath(arg2);if (!string.IsNullOrEmpty(path)){using (var fs = new FileStream(path, FileMode.Open, FileAccess.Read)){return _AssemblyLoadContext.LoadFromStream(fs);}}return null;}public bool StartTask(){bool RunState = false;try{if (_task != null){_thread = new Thread(new ThreadStart(_Run));_thread.IsBackground = true;_thread.Start();RunState = true;}}catch (Exception ex) { Console.WriteLine($"StartTask:{ex.Message}"); };return RunState;}private void _Run(){try{_task.Run();}catch (Exception ex) { Console.WriteLine($"_Run 任务中断执行:{ex.Message}"); };}public bool UnLoad(){try{_thread?.Interrupt();}catch (Exception ex){ Console.WriteLine($"UnLoad:{ex.Message}");}finally{_thread = null;}_task = null;try{_AssemblyLoadContext?.Unload();}catch (Exception){ }finally{_AssemblyLoadContext = null;GC.Collect();GC.WaitForPendingFinalizers();}return true;}}
以上就是这个热插拔的核心逻辑了。
ITask.cs
这个接口实现简单,只有一个方法,当然,如果有需要,可以扩展一下。
/// <summary>/// 任务接口/// </summary>public interface ITask{/// <summary>/// 任务的运行方法/// </summary>/// <returns></returns>void Run();}
插件库1 PrintStrLib
插件的代码就很简单了
public class PrintStr : ITask{public void Run(){int a = 0;while (true){Console.WriteLine($"PrintStr:{a}");a++;Thread.Sleep(1 * 1000);}}}
插件库2 PrintDateLib
插件的代码就很简单了
public class PrintDate : ITask{public void Run(){while (true){Console.WriteLine($"PrintDate:{DateTime.Now}");Thread.Sleep(1 * 1000);}}}
测试运行
使用也很简单,加载程序集,然后,执行,间隔指定时间后,顺序卸载。
static void Main(string[] args)
{Console.Title = "AssemblyLoadContext Dll热插拔 测试 by 蓝总创精英团队";var list = new List<LoadDll>();Console.WriteLine("开始加载DLL");list.Add(Load(Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory,"DLL", "PrintDateLib.dll")));list.Add(Load(Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "DLL", "PrintStrLib.dll")));foreach (var item in list){item.StartTask();}Console.WriteLine("开启了任务!");SpinWait.SpinUntil(() => false, 5 * 1000);foreach (var item in list){var s = item.UnLoad();SpinWait.SpinUntil(() => false, 2 * 1000);Console.WriteLine($"任务卸载:{s}");}Console.WriteLine("热插拔插件任务 测试完毕");Console.ReadLine();
}
public static LoadDll Load(string filePath)
{var load = new LoadDll();load.LoadFile(filePath);return load;
}
效果查看
从下图来看,我们想要的结果都有了,加载两个插件,插件执行自己的业务,然后,顺序一个一个的卸载掉,确实已经不在执行它自己的业务了。
总结
实际上.Net的程序集的隔离问题很多,这种隔离方式实际用的过程中,如果程序集简单还好,复杂的话,可能会有别的问题。
我非常喜欢的隔离方式就像谷歌游览器那样的插件方式或者IIS那样的容器级隔离,不过,这种实际上我分析是进程级隔离方案,现在也流行docker,系统级隔离。
只能说存在即合理吧,有它存在的价值。
代码地址
https://github.com/kesshei/AssemblyLoadContextDemo.git
https://gitee.com/kesshei/AssemblyLoadContextDemo.git
参考文档
https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.runtime.loader.assemblyloadcontext?view=net-6.0
阅
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