• .NET 6 AssemblyLoadContext DLL 库 热插拔逻辑实现


    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;
            }
        }
    
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    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();
        }
    
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    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);
                }
            }
        }
    
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    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);
                }
            }
        }
    
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    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;
    }
    
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    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

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/kesshei/article/details/125510181