C# 监视闭源 类 和原语的值更改

C# Monitoring closed-source classes and primitives for value changes

我需要能够监控大量对象的变化。几乎在任何情况下,我都可以使用 INotifyPropertyChanged 并结束它。然而,我的情况并不那么简单。我的项目的目标是创建一个可以插入、监视和访问任何对象的模拟。

插入是通过使用 Fluent API 的反射完成的,该 Fluent API 指定要包含在模拟环境中的属性和字段。它看起来像这样:

public void DeclareVariables( IVariableBuilder builder )
{
  builder.Include( x => x.PropertyA );
  builder.Include( x => x.FieldA );
}

然后将属性和字段包装在 Variable class 中并存储在 Environment class.

public class Variable<T> : IVariable
{
  private FieldInfo _field; // Properties are turned into FieldInfo via k__BackingField
  private object _obj;

  public string Id
  {
    get => $"{_obj.GetType}-{_field.Name}";
  }

  public T Value
  {
    get => _field.GetValue( _obj );
  }
}

public class Environment
{
  private Dictionary<string, IVariable> _variables;
}

这正确地存储了对我试图包含的所有字段和属性的引用。 但是,我希望能够监视所有这些更改,并且大多数包含的字段都是闭源 classes 或原语,它们都没有实现 INotifyPropertyChanged` 或不能被导出。

我来自 JavaScript 背景,您可以通过创建一个可以覆盖 属性 getter 和 setter 的对象代理来实现这一点,并且由于 JavaScript 是鸭子类型的,你可以用代理替换实际的对象实例。

有没有办法在 C# 中做同样的事情?我想 C# 的类型安全规则不允许这样的做法,尤其是对于原语。然而,据我所知,监视这些 classes 的唯一方法是以某种方式拦截正在设置值的操作。

简而言之,任意个对象是不可能的。

当您在 JavaScript 中执行此操作时,您可以:

  • 更改现有对象,例如替换一个特定的成员函数,因为没有修改限制
  • 创建一个新的代理对象

对于任意 对象,无法在 C# 中完成选项一。

选择选项二,您可以使用具有自定义更改检测逻辑的代理对象包装任意实例。但是,有一些注意事项:

  1. 为此,所有交互都必须通过代理对象。如果直接修改底层对象,则无法检测到变化。
  2. 代理对象的类型可能与基础具体类型不兼容。例如,假设您有一个要包装的密封 YourCustomClass。代理 class,例如YourCustomClassProxy 除了 System.Object 之外在层次结构中没有共享共同的祖先,因此您将无法在方法调用中用 YourCustomClassProxy 的实例替换 YourCustomClass 的实例,等等 因此,虽然有用于创建动态代理的成熟库(参见 Castle Project),但它们支持接口和虚拟成员,因为它们可以在运行时被拦截而不会违反类型契约。

理论上,可以 rewrite IL 添加您期望的行为,甚至关闭 classes,但我不认为它实用。

总而言之,可用的策略有:

  • 从未实现 INotifyPropertyChanged 的对象中构建新的(代理)对象,并仅通过代理应用更改
  • 当以上不可能时,查询对象以进行更改。假设您有一个 GUI 应用程序并且更改是由用户交互引起的,您有时可以预见哪些 GUI 会发生更改并强制刷新。