【.net 深呼吸】程序集的热更新

当一个程序集被加载使用的时候，出于数据的完整性和安全性考虑，程序集文件（在99.9998%的情况下是.dll文件）会被锁定，如果此时你想更新程序集（实际上是替换dll文件），是不可以操作的，这时你得把应用程序退出，替换文件后再启动程序。

多数情况下这样做是可行的，只是有时候，比如ASP.NET或一些需要一直运行的服务进程，重启程序来更新好像不太好。

要是想对程序集进行热更新，即在程序运行的同时替换文件，有一个大家很熟悉的方案——影像复制，如果你不熟悉.net，你肯定没听说过的。当然了，这个叫法也挺难听的，没办法，只好这样翻译，原词是 Shadow Copy ，Shadow是影子，阴影，影像的意思，那也只好这么翻译了。不过，你不用担心它很抽象很高端，其实，只要用心学，没什么东西是攻不克的。

我用一句话来概括一下影子复制（也可以叫拷贝，但我不喜欢拷贝这个词，很黄很暴力的感觉）——应用程序域在加载程序集时，会把程序集文件复制到另一个地方，再进行加载。这样一来，当程序集文件被使用时，它锁定的是复制后的文件，即原始文件我们可以放心地去替换了，等到合适的时间，把应用程序重新启动一下，再次运行时，就会自动把最新的程序集复制到缓存的目录下，然后执行最新版本的代码。最好把这些代码的调用放到一个新的应用程序域中执行，因为这样的好处是不用重新启动应用程序，而只要把某个应用程序域卸载掉再重新创建一个新的，就会自动加载最新的程序集了。而且，通常你都应该这么做的，创建一个应用程序域，在里面执行代码，执行完了就把应用程序域卸掉，可以节约资源。

应用程序在运行的时候，默认会创建一个应用程序域的，说白了，一个进程中至少会有一个应用程序域，如果你把某段代码放到一个新的应用程序域中执行，并且你希望执行完后，可以把结果传回给主应用程序域，那就用老周以前写过的方法，记得老周前面写过的，想按引用传递对象，就从MarshalByRefObject类派生，想让对象按值传递，就让它支持序列化。

在创建新的应用程序域时，可以同时传递一个SetupInfo对象，这个对象有一个 ShadowCopyFiles 属性，虽然它定义的类型是 string，但你千万不要理解错，不要把一个文件的路径赋给它。老周以前就见到一位朋友理解错了，它误以为这个属性是用来设置复制程序集文件的缓存路径，结果代码写了老是不行。唉，这就是不看MSDN的下场。

不要乱来，设置复制程序集的缓存目录是 CachePath 属性，不是 ShadowCopyFiles 属性。ShadowCopyFiles 属性只能用两个字符串的值，如果要启用影像复制，就设置为 true，如果想禁用，就设置 false 或者干脆保持默认的null值。也就说，它是一个用字符串表示的 bool 值。

下面，我们用一个例子来表演一下，很精彩的。

首先，弄一个类库项目，然后在里面写一个全宇宙最简单的类。

namespace TestLib
{
    public class Demo
    {
        public string Call()
        {
            return "Ver - 3";
        }
    }
}

而主启动项目是一个控制台应用，这里，老周希望设置新应用程序域的 PrivateBinPath ，这个属性可以设置一堆目录，可以是相对路径，其实应该是用相对路径的，因为这个目录不能乱设的，它必须是应用程序目录的子目录。如果是多个目录，可以用英文的分号（;）来分隔。

ApplicationBase路径指定的是应用程序，即.exe启动的目录，不管你创建多个新的应用程序域，这个目录都必须指定为当前exe的启动目录。否则你试试看，不能运行的，因为应用程序域之间是隔离的，所以在新创建的应用程序域中也必须加载当前exe所在的程序集，这个程序集是必须的，因为它是主入口点。

而 PrivateBinPath 属性所指定的路径必须为应用程序目录的子目录，比如，我们的项目在Debug模式下，通常是把exe生成到 bin Debug目录下的，所以，你可以在Debug目录下创建一个子目录，我这里创了一个，叫ExtDlls，随后我会把要用到的dll文件放在这个目录中，并设置 PrivateBinPath = "ExtDlls" ，这样一来，就算项目不引用这个类库项目，在运行阶段它都会自动到这个 ExtDlls 目录下去找，找到了就加载，要是找不到就会“呵呵”。

我这个类库项目名叫 TestLib，为了让它生成后能够自动把最新的版本复制到 ExtDlls 目录中，可以打开类库项目的项目属性窗口，切换到【生成事件】页，并在“后期生成命令行”中输入以下命令：

copy "$(TargetPath)" "$(SolutionDir)MyAppinDebugExtDlls"

这么一搞，每次我重新生成类库项目后，就会自动把dll文件复制过去。

好，下面的重点放在主项目上，在代码中，可以创建一个新的应用程序域，然后调用类库中的代码。

                AppDomainSetup setup = new AppDomainSetup();
                setup.ApplicationBase = AppDomain.CurrentDomain.SetupInformation.ApplicationBase;
                setup.ApplicationName = "ExtFuncs";
                setup.PrivateBinPath = "ExtDlls";
                setup.ShadowCopyFiles = "true";
                AppDomain newDom = AppDomain.CreateDomain("hello", null, setup);

                newDom.DoCallBack(() =>
                {
                    Type t = Type.GetType("TestLib.Demo, TestLib");
                    // 获取公共无参构造函数
                    ConstructorInfo costr = t.GetConstructor(new Type[] { });
                    // 调用构造函数，创建类型实例
                    object instance = costr.Invoke(new object[] { });
                    // 找到要调用的方法
                    MethodInfo m = t.GetMethod("Call", BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);
                    // 调用方法，得到返回值
                    object retval = m.Invoke(instance, new object[] { });
                    Console.WriteLine($"调用输出：{retval}");
                    Console.WriteLine("
===================================");

                    // 输出引用程序集的路径
                    var refAsses = AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies();
                    foreach (var ass in refAsses)
                    {
                        Console.WriteLine("名称："+ ass.GetName().Name);
                        Console.WriteLine("路径：" + ass.Location);
                        Console.WriteLine();
                    }
                });
                AppDomain.Unload(newDom); //卸载应用程序域

实验表明，ApplicationName 属性的值可以随便写，但 ApplicationBase 属性必须是当前应用程序所在目录。

这里我用的是反射的方法来调用的，DoCallBack 方法允许在另一个应用程序域中执行代码，代码内容通过一个委托来关联。

在反射调用完测试类库后，我还用这段代码来输出新的应用程序域所引用的所有程序集的路径。

                    var refAsses = AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies();
                    foreach (var ass in refAsses)
                    {
                        Console.WriteLine("名称："+ ass.GetName().Name);
                        Console.WriteLine("路径：" + ass.Location);
                        Console.WriteLine();
                    }

由于这段代码是在新的应用程序域中执行的，所以 CurrentDomain 属性所指的是新创建的应用程序域，而不是进程运行时创建的默认域。

之所以要在反射之后输出路径是因为，应用程序域是动态加载程序集，即当你用到类库中的类型时才会加载，如果不访问类库中的任何东西，是不会加载这个程序集的。

我为啥要输出路径呢，就是让大伙能够清楚地看到，TestLib 类库已经被复制到另一个目录中执行了。请看：

从这个图你就看到，默认的缓存程序集的路径是在你的用户配置目录下的 AppData Local assembly 下面。

可能你觉得这个默认的缓存路径不好，能不能自定义啊？能，前面老周提了一下 CachePath 属性，对，你给这个属性分配一个路径，缓存的程序集就会放到这个自定义路径中了。比如，我在Debug目录下新建一个 TempAss 目录，用来存放临时复制的程序集。

setup.CachePath = CACHE_PATH;

然后你再看它的路径。

看，是不是变了？

现在，我们来验证一下，是不是可以热更新。

先运行exe，输出Ver - 1 ，如图。

好，保持exe运行着，不要关，然后修改一下类库项目的代码。

    public class Demo
    {
        public string Call()
        {
            return "Ver - 2";
        }
    }

把 1 改为 2。

重新生成一下类库项目，它会自动复制到 ExtDlls 目录。

现在在控制台窗口按除 Esc 以外的任意键，就会重新建一个应用程序域，并加载执行类库代码，因为我弄了个循环，只有遇到Esc键才会退出。

这时候，你看到，输出的内容变了。

不用退出应用程序，就能实现程序集文件的替换了，这对于服务应用特别好使。

为了写代码有智能提示，如果我不想用反射呢，而是直接在VS中引用类库项目呢，试试，引用之后，把所TestLib属性中的“复制本地”改为false，因为 ExtDlls 目录下已经有文件了，不必再复制了，在新的应用程序域中执行时，会自动搜索。

然后把DoCallBack 方法中的代码改一下：

                newDom.DoCallBack(() =>
                {
                    TestLib.Demo dm = new TestLib.Demo();
                    Console.WriteLine($"输出：{dm.Call()}");
                });

现在代码就变得简单多了，是吧，才两行就完事了。

那能不能运行呢，当然能了。看。

怎么样，牛逼烘烘吧。

好了，老周的芹菜炒鱼蛋饭做好了，肚子饿了，开饭了。

示例源代码下载