使用InternalsVisibleToAttribute给assembly添加“友元assembly”特性遭遇"强签名"

一、如何让Intenal成员暴露给另一个程序集

我们知道Modifier为Internal的类型成员仅限于当前程序集能够访问，但是在某些情况下，我们希望将它们暴露给另一个程序集。比较典型的应用场景包括如下两种：

• 将一个组件或者模块定义成两个或者两个以上程序集，一个程序集需要访问另一个程序集的Internal成员。比如将一个Logging组件定义成三个程序集：Logging.dll、Logging.Client.dll和Logging.Server.dll。其中后两个分别用于客户端和服务端的日志记录，而它们共同依赖的功能定义在Logging.dll中。定义在Logging.dll的API以共有成员的形式公布出来，而一些仅仅需要被Logging.Client.dll和Logging.Server.dll使用的API在定义成Interna成员。
• 对一个组件或者模块进行单元测试时候，单元测试用例需要调用定义在被测试组件或者模块的Internal成员。

举个例子，如下图所示：

我将某个组件定义在Lib项目中，而Test是与之对应的单元测试项目。定义在Lib中组建成员的可见性依赖于具体的设计，但是在很多情况下，单元测试用例为了尽可能覆盖较多的分支，需要调用一些Internal成员。比如，设置一些Internal属性，或者调用一些Internal方法。

我在Lib中定义了如下一个表示二维向量的Vector类，其中X和Y属性的Set方法为Internal。

   1: public class Vector

   2: {

   3:     private static void EnsureNotNull(object value, string parameterName)

   4:     {

   5:         if (null == value)

   6:         {

   7:             throw new ArgumentNullException(parameterName);

   8:         }

   9:     }

  10:     public double X { get; internal set; }

  11:     public double Y { get; internal set; }

  12:  

  13:     public Vector(double x, double y)

  14:     {

  15:         this.X = x;

  16:         this.Y = y;

  17:     }

  18:  

  19:     public override bool Equals(object obj)

  20:     {

  21:         Vector vector = obj as Vector;

  22:         if (null == vector)

  23:         {

  24:             return false;

  25:         }

  26:  

  27:         return this.X == vector.X && this.Y == vector.Y;

  28:     }

  29:  

  30:     public static Vector operator + (Vector v1, Vector v2)

  31:     {

  32:         EnsureNotNull(v1, "v1");

  33:         EnsureNotNull(v2, "v2");

  34:         return new Vector(v1.X + v2.X, v1.Y+ v2.Y);

  35:     }

  36:  

  37:     public override int GetHashCode()

  38:     {

  39:         return this.X.GetHashCode() ^ this.Y.GetHashCode();

  40:     }

  41: }

在单元测试项目Test中，定义如下一个VectorFixture类型，用于测试向量相加的逻辑。为了测试方便，我在这里希望直接设置Vector的X和Y属性，而这两个属性的Set方式是Internal的。

   1: [TestClass()]

   2: public class VectorFixture

   3: {

   4:     [TestMethod]

   5:     public void Add()

   6:     {

   7:         var v1 = new Vector(1, 2);

   8:         var v2 = new Vector(3, 4);

   9:         Assert.AreEqual<Vector>(new Vector(4,6),v1+v2);

  10:  

  11:         v1.X = -1;

  12:         v1.Y = -2;

  13:         v2.X = -3;

  14:         v2.Y = -4;

  15:         Assert.AreEqual<Vector>(new Vector(-4, -6), v1 + v2);

  16:     }

  17: }

为了解决这个问题，我想很多人都知道一个特殊的自定义特性（Custom Attribute）：System.Runtime.CompilerServices.InternalsVisibleToAttribute。没错，我们只需要在Lib项目的AssemblyInfo.cs添加这个InternalsVisibleToAttribute特性，指定目标程序集（能够访问本程序集的Internal成员的程序集）名称即可。

   1: [assembly: System.Runtime.CompilerServices.InternalsVisibleTo("Test)]

二、如果对Lib添加强签名呢？

在很多情况下，我们需要将最终的程序集以强命名的形式发布。为此，我们修改Lib项目设置，开启"Sign the assembly”开关，并创建一个密钥文件。

当完成上面的步骤后，Lib项目将不能通过编译，编译错误如下图所示。具体的错误信息为：“Friend assembly reference 'Test' is invalid. Strong-name signed assemblies must specify a public key in their InternalsVisibleTo declarations.”

三、如果在InternalsVisibleToAttribute指定程序集的强名称（Strong Name）呢？

从上面的出错消息中我们不难看出，编译错误的原因是：当自身具有强签名的情况下，通过InternalsVisibleToAttribute指定的程序集也需要具有强签名。那么，如果我们将单元测试项目Test也加上强签名，并将InternalsVisibleToAttribute特性指定成程序集的强名称，是否可以解决这个问题呢？

在对Test项目按照上面的步骤进行强签名后，并重新修改了应用在Lib程序集上的InternalsVisibleToAttribute特性设置，即设置成包含4个部分（名称、版本、语言文化和公钥令牌）的程序集强名称。

   1: [assembly: System.Runtime.CompilerServices.InternalsVisibleTo("Test, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=8dba6a4f4e33b7dc")]

不幸的是，这会导致另一个编译错误（如下图所示）。具体出错信息为：“Friend assembly reference 'Test, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=8dba6a4f4e33b7dc' is invalid. InternalsVisibleTo declarations cannot have a version, culture, public key token, or processor architecture specified.”。出错信息表明：通过InternalsVisibleToAttribute特性指定的程序集名称的时候，只能指定程序集名称（文件名），不能指定版本、语言文化和公钥令牌。

四、需要指定的是完整的公钥

实际上对于上面的情况，需要指定的不是程序名的强命名，而是指定对程序集进行签名时采用的公钥。那么如何得到这个公钥呢？我们可以通过强名称（SN.exe）命令行工具直接将公钥从密钥文件中提取出来。

具体来说我们需要两个步骤：通过SN.exe结合-p开关从将包含公钥/私钥的密钥文件中提取公钥，并导入到指定的密钥文件中；然后执行SN.exe并结合使用-tp开关，将公钥文件中的公钥显示出来。

两个步骤地命令行输入和输出入下所示。其中Test.snk表示对单元测试项目进行签名的密钥文件，而Test.PK.snk则表示导出的只包含公钥的密钥文件。最终控制台显示出我们需要的完整的公钥：“0024000004800000940000000602000000240000525341310004000001000100c9d70c8b6c1eb494b113701099f43ef62efe8c9cf4310bda2061eff1cc91ffda4368848d3283d4d83e63087038e32ea25e0098891608ae48993bf16ea93362d10207de3a4dca263c145a6febf1784401948c2474c3f55713e6b97e9c1c3eef5b8966b879407b955b23404c62cd75fcf3598b6950d104a4ea97209ad051763ca4”

1: C:\Users\jinnan\Documents\Visual Studio 2010\Projects\InternalsVisibility\Test>SN -p Test.snk Test.PK.snk

2: Microsoft (R) .NET Framework Strong Name Utility  Version 4.0.30319.1   Copyright (c) Microsoft Corporation.  All rights reserved.   

3: Public key written to Test.PK.snk   

4: C:\Users\jinnan\Documents\Visual Studio 2010\Projects\InternalsVisibility\Test>SN -tp Test.PK.snk 

5: Microsoft (R) .NET Framework Strong Name Utility  Version 4.0.30319.1 Copyright (c) Microsoft Corporation.  All rights reserved.  

6: Public key is: 0024000004800000940000000602000000240000525341310004000001000100c9d70c8b6c1eb494b113701099f43ef62efe8c9cf4310bda2061eff1cc

7: 91ffda4368848d3283d4d83e63087038e32ea25e0098891608ae48993bf16ea93362d10207de3a4dca263c145a6febf1784401948c2474c3  

8: f55713e6b97e9c1c3eef5b8966b879407b955b23404c62cd75fcf3598b6950d104a4ea97209ad051763ca4  

9: Public key token is 8dba6a4f4e33b7dc

我们只需要将该公钥指定到InternalsVisibleToAttribute特性中即可：

   1: [assembly: System.Runtime.CompilerServices.InternalsVisibleTo("Test,PublicKey=0024000004800000940000000602000000240000525341310004000

   2: 001000100c9d70c8b6c1eb494b113701099f43ef62efe8c9cf4310bda2061eff1cc91ffda4368848d3283d4d83e63087038e32ea25e0098891608ae48993bf16ea933

   3: 62d10207de3a4dca263c145a6febf1784401948c2474c3f55713e6b97e9c1c3eef5b8966b879407b955b23404c62cd75fcf3598b6950d104a4ea97209ad051763ca4")]

出处：https://www.cnblogs.com/artech/archive/2010/10/06/1844721.html

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C#的internal关键字可以使标记的方法，字段或者属性等等只能在当前assembly内部使用，那么如果其他的assembly需要使用这个internal的方法的时候怎么办呢？.NET提供了一种类似于C++中的友元类的方式来完成这个功能，那就是使用InternalsVisibleTo。

这种情况常见于做测试的时候，需要另外一个项目来测试项目中的internal方法所标记的功能，所以有了InternalsVisibleTo，我们就不用为了做单元测试而把一个本不该公开的方法改为public了.

使用InternalsVisibleTo还有一些需要注意的地方，特别是PublicKey不太容易弄的明白，下面先来说说这个InternalsVisibleTo该怎么使用：

先来说明一下前提：Project1是功能项目，Project1.Test (assembly name: Project1.Test.dll)是为做Project1的测试工程。

1. 打开Project1的Assembly.cs文件，在文件的末尾加上这样一句话：

[assembly: InternalsVisibleTo("Project1.Test, PublicKey=******")]

其中PublicKey=******应该替换成Project1.Test.dll的public key，至于如何获取PublicKey，请看文章末尾的Notes部分.

2. 确认namespace: System.Runtime.CompilerServices 添加到了Assembly.cs的namespace引用中，因为InternalsVisibleTo位于命名空间System.Runtime.CompilerService中。

Notes:

1. 如何获取PublicKey？

A: 在命令行下，使用sn -Tp Project1.Test.dll就可以看到Public  Key  is ......和Public Key Token is ......

2. 如果Project1是个strong-named的项目，那么InternalsVisibleTo必须指定PublicKey，所以Project1.Test也必须使用强签名才能正确使用InternalsVisibleTo, 不然编译会出错，如果Project1没有使用强签名，那么Project1.Test也不必使用强签名，而且在使用InternalsVisibleTo的时候只需要程序集的名字就可以了，不需要设置PuklicKey。

出处：https://www.cnblogs.com/lmule/archive/2010/08/15/1800227.html