[Unity] 编辑器运行中动态编译执行C#代码

（一）问题

　　　之前写Lua时，修改完代码 reload 就可以热重载代码，调试起来十分方便（重构则十分痛苦）。

　　　现在使用 C# 做开发，目前还没找到比较方便地进行热重载的方式。只能退而求其次，在调试上找找方法，尽量能减少编译重启的次数。

　　　基本原理是：动态编译生成dll，再调用 Assembly 中的方法。之前看到过一个关键词 REPL，原理肯定不同，但加上编辑器扩展或许能实现类似的交互效果。

　　　作用实际上不是很大，基本和打断点调试时在即时窗口中运行代码是类似的（稍微好用一些，毕竟可以执行一段多行代码）。目前主要在测试特效之类时预留接口，便可以使用不同参数动态调试，或者打印一些不太好断点的单例变量。

　　　2021-10 补充：用处还是挺多的。虽然不能添加和修改已有函数，但是程序中的静态方法，以及能获取到对象实例的成员方法都能调用，很适合用来调试已有的UI表现等。比如别人写了一个HUD提示功能，接入到你的模块中时，就不用每改一点代码就重新运行一次了。

（二）提前备注

1. 每次编译都会生成不同名的dll（同名的话会报文件占用中的错误），生成目录放在项目\Temp\ 中，关闭 Unity 时会自动清空该目录

（三）执行效果

执行方法，在Console中打印变量

编译生成的Dll们

（四）代码

1. DynamicCodeHelper

编译执行代码函数，其中这一段比较重要，会引用当前 Domain 中的所有程序集，否则调用项目中的方法会报错：

foreach (var assembly in AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies())
{
    _compileParams.ReferencedAssemblies.Add(assembly.Location);
}

完整代码：

using Microsoft.CSharp;
using System;
using System.CodeDom.Compiler;
using System.Reflection;
using System.Text;
using UnityEngine;

public class DynamicCodeHelper
{
    private CSharpCodeProvider _provider;
    private CSharpCodeProvider Provider
    {
        get
        {
            if (_provider == null)
            {
                DynamicCodeWindow.ColorDebug("[DynamicCode] Create CodeDomProvider");
                _provider = new CSharpCodeProvider();
            }
            return _provider;
        }
    }

    private CompilerParameters _compileParams;
    private CompilerParameters CompileParams
    {
        get
        {
            if (_compileParams == null)
            {
                DynamicCodeWindow.ColorDebug("[DynamicCode] Create CompilerParameters");
                _compileParams = new CompilerParameters();
                // Add ALL of the assembly references
                foreach (var assembly in AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies())
                {
                    _compileParams.ReferencedAssemblies.Add(assembly.Location);
                }
                _compileParams.GenerateExecutable = false;
                _compileParams.GenerateInMemory = false;
            }
            _compileParams.OutputAssembly = DynamicCodeWindow.OUTPUT_DLL_DIR + "/DynamicCodeTemp" + Time.realtimeSinceStartup + ".dll";
            return _compileParams;
        }
    }

    public void ExcuteDynamicCode(string codeStr, bool isUseTextAsAllContent)
    {
        if (codeStr == null) codeStr = "";
        string generatedCode;
        if (isUseTextAsAllContent)
        {
            generatedCode = codeStr;
        }
        else
        {
            generatedCode = GenerateCode(codeStr);
        }
        Debug.Log("[DynamicCode] Compile Start: " + generatedCode);
        CompilerResults compileResults = Provider.CompileAssemblyFromSource(CompileParams, generatedCode);
        if (compileResults.Errors.HasErrors)
        {
            Debug.LogError("[DynamicCode] 编译错误！");
            var msg = new StringBuilder();
            foreach (CompilerError error in compileResults.Errors)
            {
                msg.AppendFormat("Error ({0}): {1}\n",
                    error.ErrorNumber, error.ErrorText);
            }
            throw new Exception(msg.ToString());
        }
        // 通过反射，调用DynamicCode的实例
        //AppDomain a = AppDomain.CreateDomain(AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName);
        Assembly objAssembly = compileResults.CompiledAssembly;
        DynamicCodeWindow.ColorDebug("[DynamicCode] Gen Dll FullName: " + objAssembly.FullName);
        DynamicCodeWindow.ColorDebug("[DynamicCode] Gen Dll Location: " + objAssembly.Location);
        DynamicCodeWindow.ColorDebug("[DynamicCode] PathToAssembly: " + compileResults.PathToAssembly);
        object objDynamicCode = objAssembly.CreateInstance("DynamicCode");
        MethodInfo objMI = objDynamicCode.GetType().GetMethod("CodeExecute");
        objMI.Invoke(objDynamicCode, null);
    }

    private string GenerateCode(string methodCode)
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.Append(@"using System;
                    using UnityEngine;
                    public class DynamicCode {
                    public void CodeExecute() {
                    ");
        sb.Append(methodCode);
        sb.Append("}}");
        string code = sb.ToString();
        return code;
    }
}

2. DynamicCodeWindow

简单的编辑器扩展，不太重要。基本上就是获取文本然后调用DynamicCodeHelper.ExcuteDynamicCode

#if UNITY_EDITOR_WIN
using UnityEditor;
using UnityEngine;

/// <summary>
/// 字符串编译成DLL载入，只在编辑器中使用
/// </summary>
public class DynamicCodeWindow : EditorWindow
{
    // 生成在 ..\Client\Client\Temp\DynamicCode\DynamicCodeTemp.dll
    public const string OUTPUT_DLL_DIR = @"Temp\DynamicCode";
    [MenuItem("TestTool/DynamicRun")]
    private static void Open()
    {
        GetWindow<DynamicCodeWindow>();
    }

    private static DynamicCodeHelper _instance;
    private static DynamicCodeHelper Helper
    {
        get
        {
            if (_instance == null)
            {
                _instance = new DynamicCodeHelper();
            }
            return _instance;
        }
    }
    private bool isUseTextAsAllContent;
    private string content = @"Debug.Log(""Hello"");";
    private void OnGUI()
    {
        isUseTextAsAllContent = EditorGUILayout.ToggleLeft("完全使用文本作为编译内容（手动添加using等）", isUseTextAsAllContent);
        content = EditorGUILayout.TextArea(content, GUILayout.Height(200));
        if (GUILayout.Button("执行代码"))
        {
            Run(content, isUseTextAsAllContent);
        }
        if (GUILayout.Button("重置内容"))
        {
            if (isUseTextAsAllContent)
            {
                content = @"using System;
using UnityEngine;
public class DynamicCode {
    public void CodeExecute() {
        Debug.Log(""Hello"");
    }
}";
            }
            else
            {
                content = @"Debug.Log(""Hello"");";
            }
        }
        if (GUILayout.Button("新建/打开缓存目录"))
        {
            if (!System.IO.Directory.Exists(OUTPUT_DLL_DIR))
            {
                System.IO.Directory.CreateDirectory(OUTPUT_DLL_DIR);
            }
            System.Diagnostics.Process.Start(OUTPUT_DLL_DIR);
        }
    }

    private static void Run(string code, bool isUseTextAsAllContent)
    {
        ColorDebug("[DynamicCode] Start......");
        string codetmp = code;
        Helper.ExcuteDynamicCode(codetmp, isUseTextAsAllContent);
        ColorDebug("[DynamicCode] End......");
    }

    public static void ColorDebug(string content)
    {
        Debug.Log(string.Format("<color=#ff8400>{0}</color>", content));
    }
}
#endif