深入探究ASP.NET2.0的即时编译机制

从ASP.NET 1.1过渡到2.0，编译系统的演进带来了显著的变化。在撰写《深入理解ASP.NET组件设计》一书时，我们对ASP.NET 1.1的即时编译模型进行了深入分析，这一部分以一张详细的图表开始，逐步展示了背后的架构设计。随着ASP.NET 2.0的到来，即时编译模型经历了重大调整，新的模型更加复杂和强大。

在1.1版本中，当用户请求一个文件时，ISAPIRuntime（IIS请求处理对象）根据文件类型调用相应的Http Handler，对于.aspx文件，调用的是PageHandlerFactory，它是即时编译系统的入口点。PageHandlerFactory使用PageParser解析.aspx文件，并通过PageCompiler生成编译后的文件。而在2.0版本中，这一过程由BuildManager接管，它负责调用合适的BuildProvider来处理请求的文件，最终由适当的Compiler完成编译。

BuildManager的一个重要特性是能够根据不同的文件扩展名使用不同的BuildProvider，这意味着开发者可以编写自定义的BuildProvider参与即时编译流程。例如，在Visual Web Developer的“新建项”选项中，可以看到ASP.NET 2.0允许用户创建Generic Handler，即1.1版本中的自定义Http Handler程序文件。这个向导会生成如下代码：

```csharp
<%@ WebHandler Language="C#" Class="Handler" %>
using System.Web;
public class Handler : IHttpHandler {
public void ProcessRequest (HttpContext context) {
context.Response.COntentType= "text/plain";
context.Response.Write("Hello World");
}
public bool IsReusable {
get {
return false;
}
}
}
```

值得注意的是，过去编写这类自定义Http Handler时，开发者必须预先编译代码并放置在网站目录下，才能确保Handler正常工作。但在2.0版本中，这一过程由BuildManager自动完成，它会查找.ashx文件对应的BuildProvider（即WebHandlerBuildProvider），并运行即时编译模型。

此外，BuildManager还支持预编译模型，使得开发者可以在提供脚本文件和BuildProvider后，同时享受即时编译和预编译的优势。例如，如果一个开发者希望提供一种简单的脚本语言供用户使用，只需实现一个自定义的BuildProvider（如MyScriptBuildProvider），并将其与特定的文件扩展名关联，然后利用CodeDom生成实际的代码即可。

### 即时编译系统的重构

在2.0版本中，尽管PageParser仍然用于解析.aspx文件，但这一过程不再由PageHandlerFactory直接调用。图5展示了2.0版本中Web页面的编译流程概览。


当BuildManager接收到编译指令时，首先会编译目录中的外部文件，包括资源文件（Resource）、Web引用（Web Reference）、代码文件（Code）、配置文件（Profile）以及Global.asax文件。接下来，BuildManager会编译网站中的.aspx文件或其他具有相应BuildProvider的文件。

### BuildManager、BuildProvider和CodeGenerator的关系

BuildManager与BuildProvider及其CodeGenerator之间存在紧密的联系。图6展示了2.0版本中的一部分BuildProvider对象，其中包括许多熟悉的对象名称，这些对象对应于ASP.NET中可编写的文件类型。


例如，Page Theme也有一个PageThemeBuilderProvider，这意味着Theme文件（.skin）在编译后成为控制台实体，从而提高了性能。

### 预编译系统

预编译系统实际上是即时编译系统的一种形式。当BuildManager启动时，会检查请求目录中是否存在.compiled文件，如果存在，则进入预编译模式，加载.compiled文件中定义的Assembly。在预编译模式下，BuildManager不会使用BuildProvider，而是直接从缓存中获取编译结果。

### 自定义BuildProvider

ASP.NET 2.0允许开发者编写自定义的BuildProvider。在web.config文件中，可以通过以下配置定义自定义BuildProvider：

```xml





```

下面是一个简单的自定义BuildProvider示例：

```csharp
using System;
using System.CodeDom;
using System.CodeDom.Compiler;
using System.IO;
using System.Web.Compilation;

namespace TestBuildProvider
{
public class MyCSharpBuilder : BuildProvider
{
public override void GenerateCode(AssemblyBuilder assemblyBuilder)
{
TextReader reader = base.OpenReader();
string scriptString = reader.ReadLine();
CodeCompileUnit unit = new CodeCompileUnit();
unit.Namespaces.Add(new CodeNamespace("TEST"));
CodeTypeDeclaration class1 = new CodeTypeDeclaration("HelloClass");
class1.IsClass = true;
CodeMemberMethod method1 = new CodeMemberMethod();
method1.Name = "SayHello";
method1.ReturnType = new CodeTypeReference("System.String");
method1.Statements.Add(new CodeMethodReturnStatement(
new CodePrimitiveExpression(scriptString)));
method1.Attributes = MemberAttributes.Public;
class1.Members.Add(method1);
unit.Namespaces[0].Types.Add(class1);
assemblyBuilder.AddCodeCompileUnit(this, unit);
}
}
}
```

### 表达式构建器

除了BuildProvider，ASP.NET 2.0还引入了ExpressionBuilder，这是一种简单的动态解析系统。例如，以下代码片段展示了如何使用内建的ExpressionBuilder：

```html

```

要在web.config中定义自定义的ExpressionBuilder，可以使用以下配置：

```xml





```

### 结语

尽管.NET Framework 2.0仍处于Beta阶段，但BuildProvider和ExpressionBuilder技术为开发者提供了丰富的扩展可能性。然而，最终版本是否会保留这些功能尚不确定，因此建议开发者关注官方文档的更新。