【.net 深呼吸】跨应用程序域执行程序集

应用程序域，你在网上可以查到它的定义，凡是概念性的东西，大伙儿只需要会搜索就行，内容看了就罢，不用去记忆，更不用去背，“名词解释”是大学考试里面最无聊最没水平的题型。

简单地说，应用程序域让你可以在一个进程中将某些代码隔离执行，相同的代码可以在不同的应用程序域中独立执行，互不干扰。也就是我做我的事，他干他的活，互不影响。

一、隔离性

先来看看，应用程序域之间的隔离是怎么一回事，请原谅老周的理论水平低下，从来不会长篇大论地叙述，老周最大的特长是写代码来说明问题。所以，关于应用程序域之间的隔离性，还是写代码来展示吧。

咱们来写一个静态类。

    public static class Demo
    {
        public static string Title { get; set; } = "<NULL>";
        public static string Content { get; set; } = "<NULL>";
    }

经验告诉我们，静态成员是基于类型的，它的调用不需要实例化，所以，静态成员的值一般都可以全局使用。大伙儿也应该知道，应用程序中至少会存在一个应用程序域，在应用程序运行时自动创建。

下面我们来做一个神奇实验，这个实验的结果会让你意外的。

先在应用程序自动创建的应用程序域中为静态类的静态成员赋值。

            // 在应用程序自动创建的应用程序域中赋值
            Demo.Title = "大甩卖";
            Demo.Content = "二手豆腐渣商品房，200元一平米。";

好，然后，我们创建一个新的应用程序域，给它一个名字，叫no face吧。

            // 创建新的应用程序域
            AppDomain newDomain = AppDomain.CreateDomain("no_face");

AppDomain有一个方法叫DoCallBack，方法的调用需要一个委托作为参数，委托关联的方法无参数，返回类型为void。这个方法的作用是在指定的应用程序域中执行委托所关联的代码。

现在，我们在新创建的应用程序域中访问Demo静态类的成员，看看会输出什么。

            newDomain.DoCallBack(() =>
            {
                string msg = $"【今日头条】\n\n标题：{Demo.Title}\n正文：{Demo.Content}";
                Console.WriteLine(msg);
            });

运行程序后，你会看到以下输出。

这说明了啥？说明两个应用程序域之间是独立的，虽然静态类型好像是“全局”的，但它是相对于同一个应用程序域而言的。从刚刚的例子中看到，为静态成员赋值是在程序默认创建的应用程序域中执行的，而对于新创建的应用程序域中是隔离的，也就是说，赋值在新的应用程序域中是不存在的，所以输出的仍是默认值。

二、执行带入口点的程序集

AppDomain类公开了 ExecuteAssembly 和 ExecuteAssemblyByName 方法，没有带“Name”的方法是从程序集所在的文件中加载，而带有“Name”的方法是通过程序集名称来加载的，至于用哪个方法，你看着办吧。

不过，调用这两个方法执行的程序集必须要有入口点的，所以不能是.dll，类库不能定义入口点。

声明一个类，然后记得在类中定义Main方法。

    public class Class1
    {
        static int Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("程序集正在{0}域中运行。", AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName);
            if (args.Length > )
            {
                Console.WriteLine("参数：{0}", string.Join("，", args));
            }
            return ;
        }
    }

如果新建的项目是类库，可以打开项目属性，把项目类型改为 Windows应用程序。

然后，选择一个入口点（带有Main方法的类型）。

回到主项目，创建新的应用程序域，然后执行一个带入口点的程序集。

            string file = "..\\..\\..\\TestAssem\\Bin\\Debug\\TestAssem.exe";
            AppDomain newappd = AppDomain.CreateDomain("new-appd");
            int r = newappd.ExecuteAssembly(file, new string[] { "arg1", "arg2", "arg3" });
            Console.WriteLine("执行结果：{0}", r);

ExecuteAssembly 方法的返回值，就是要执行程序集的Main方法的返回值。可以通过一个字符串数组来向要执行的程序集传递参数，参数会传到目标Main方法中。

看看执行结果。

三、跨域封送

在一个应用程序域中执行代码，除了前面提到过 DoCallback 方法，还可以用 CreateInstanceXXXX 方法，这些方法是直接创建一个在指定应用程序域执行类型的实例，由于实例是跨应用程序域传送的，所以需要封送，被创建的实例会用一个ObjectHandle 封装，然后你要调用Unwrap方法来解封，才能得到对象实例。如果希望一次性完成这个过程，可以调用带有 AndUwrap的方法，这样在创建实例后会自动封送到当前应用程序域，并自动解封。

使用CreateInstanceXXX方法，主要是可以把其他应用程序域中的变量传到当前的应用程序域，而 DoCallback 方法适用于可以独立在另一应用程序域执行的代码，当前应用程序域无需引用变量。

假设，我定义这么个类。

namespace OXX
{
    public class Player
    {
        public void Play()
        {
            Console.WriteLine($"正在应用程序域“{AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName}”上玩耍。");
        }
    }
}

然后，在新创建的应用程序域中执行它。

            AppDomain newdomain = AppDomain.CreateDomain("new_face");

            Type objtype = typeof(OXX.Player);
            OXX.Player obj = (OXX.Player)newdomain.CreateInstanceAndUnwrap(objtype.Assembly.FullName, objtype.FullName);
            obj.Play();

代码比较简单，先创建应用程序域，然后创建类型实例，接着调用类型实例成员。但，这样一运行就会发生错误的，因为类型实例是要从一个应用程序域传送到另一个域，而每个域的代码是相互隔离的，因此，实例传递需要让类型可序列化，这样才能从一个应用程序域复制到另一个应用程序域。

第一种方法，就是加上Serializable 特性。

    [Serializable]
    public class Player
    {
        public void Play()
        {

        }
    }

这样声明后，对象实例会按值来传递，即实例会从 new_face 应用程序域复制一份到当前域，所以，当你运行应用程序后，你会发现，输出的应用程序域名称是默认的应用程序域。

因为实例被复制了一份，而Play方法是在默认应用程序域中调用的，所以它输出的当前应用程序域名就是这个默认的域的名字，这与值类型的传递差不多，对象自身会被复制。

如果你想让 obj 变量能在新的应用程序域中执行，可以采用第二种方法，就是不使用 Serializable 特性，改为从 MarshalByRefObject 类派生，这样就能实现引用传递，此时传送的是对象实例的引用，而不是复制一份。

    public class Player : MarshalByRefObject
    {
        public void Play()
        {
            ……
        }
    }

现在，再次运行示例，发现输出的是新创建的应用程序域的名字，而不再是默认域的名字了。

好了，今天的话题就讨论到此了。

示例源代码下载