最近在工作中牵涉到了.NET下的一个古老的问题:Assembly的加载过程。虽然网上有很多文章介绍这部分内容,很多文章也是很久以前就已经出现了,但阅读之后发现,并没能解决我的问题,有些点写的不是特别详细,让人看完之后感觉还是云里雾里。最后,我决定重新复习一下这个经典而古老的问题,并将所得总结于此,然后会有一个实例对这个问题进行演示,希望能够帮助到大家。
.NET下Assembly的加载过程.NET下Assembly的加载,最主要的一步就是确定Assembly的版本。在.NET下,托管的DLL和EXE都称之为Assembly,Assembly由AssemblyName来唯一标识,AssemblyName也就是大家所熟悉的Assembly.FullName,它是由五部分:名称、版本、语言、公钥Token、处理器架构组成的,这一点相信大家都知道。有关Assembly Name的详细描述,请参考:https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/framework/app-domains/assembly-names。那么版本,就是AssemblyName中的一个重要组成部分。其它四部分相同,版本如果不同的话,就不能算作是同一个Assembly。设计这样一个Assembly的版本策略,微软本身就是为了解决最开始的DLL Hell的问题,在维基百科上着关于这段黑历史的详细描述,地址是:https://en.wikipedia.org/wiki/DLL_Hell,在此也就不多啰嗦了。
Assembly版本的重定向和最终确定.NET下Assembly的加载过程,其实也是Assembly版本的确定和Assembly文件的定位过程,步骤如下:
在一个Assembly被编译的时候,它所引用的Assembly的全名(FullName)就会被编译器强行写入Assembly的Metadata,这个值是死的,从ILSpy可以看到,每个Reference都有它的全名信息:
例如上图,System.Data依赖System.Xml,它所需要的版本是4.0.0.0,那么当CLR加载System.Data的时候,就可以暂且认为接下来需要加载的System.Xml版本是4.0.0.0。这里强调“暂且认为”,是因为这只是确定Assembly版本的第一步,那么最终System.Xml到底是不是使用4.0.0.0的版本呢?就需要看接下来这步的处理结果,也就是Assembly版本的重定向
首先,检查应用程序的配置文件,看是否存在Assembly版本重定向的设定。我们暂时先讨论应用程序配置文件就在AppDomain内的情况(如果在AppDomain之外,则需要首先下载配置文件,再继续,这里先不深入讨论)。应用程序配置文件常见的有.exe.config和web.config两种。在配置文件中,可以在runtime节点下的assemblyBinding中进行配置。例如:
在这个例子中,asm6 Assembly的版本号被重定向到2.0.0.0。那么假设这就是asm6的最终版本号,那么接下来当CLR开始加载asm6的时候,如果2.0.0.0的版本没有找到,则直接抛出FileLoadException(即使3.0.0.0的版本是存在的),整个Assembly加载过程结束。FileLoadException的详细信息类似于:Could not load file or assembly 'asm6, Version=3.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=c0305c36380ba429' or one of its dependencies. The located assembly's manifest definition does not match the assembly reference
如果在配置文件中找到了对应的版本重定向设定,那么,再接着查看Publisher Policy文件。Publisher Policy文件是一个仅包含配置文件的.NET Assembly,被安装到GAC里。它的Assembly版本重定向配置内容跟上面的应用程序配置文件的配置内容相同,不同的是,它的作用域是所有使用了该Assembly的应用程序。这种做法对于开发系统级通用框架的Assembly升级非常有用,比如.NET Framework。下面就是安装在GAC里的Publisher Policy文件的样本,需要注意:Publisher Policy会override应用程序配置信息中的版本重定向配置,而不是相反。换言之,假如asm6在上面这一步被确定为2.0.0.0,而所对应的Publisher Policy文件又将其确定为2.5.0.0,那么,暂且认为,CLR应该要加载2.5.0.0的版本。同理,“暂且认为”这个词表示,版本确定的过程还未结束
接下来,查找machine.config文件。同理,如果machine.config文件中存在版本重定向的设定,那么就会使用machine.config文件中的这个值,作为CLR应该去加载的Assembly的版本
至此,Assembly的最终版本已被确定,接下来就是搜索Assembly文件并进行加载的过程了。
Assembly文件的搜索和加载过程现在,CLR已经开始加载确定版本的Assembly了,接下来就是搜索Assembly文件的过程。这个过程也叫作Assembly Probing。CLR会做以下事情: