增强的XML？通过C# 4.0 dynamic享受Ruby写法之探讨

Ruby语法的简洁深为程序员们所喜爱，而写C#的往往要忍受易用性很差的写法。不过由于.NET 4.0的到来，C# 4.0新增的dynamic功能开放了更多的自己设计API的选择，这样就开启了很多自由的编程道路。老赵在下面介绍了自己打造的一个Ruby Markup Builder，展示了其强大的XML构造功能。

从.NET诞生之日起就有了XML类库，但是从使用上来说非常不方便。例如我们需要构造一个XML文档时，使用DOM API就要这样搞：

var xmlDoc = new XmlDocument();  
var rootEle = xmlDoc.CreateElement("persons");  
xmlDoc.AppendChild(rootEle);  
 
var person1 = xmlDoc.CreateElement("person");  
person1.InnerText = "Tom";  
var person1Age = xmlDoc.CreateAttribute("age");  
person1Age.Value = "10";  
person1.Attributes.Append(person1Age);  
rootEle.AppendChild(person1);  
 
var person2 = xmlDoc.CreateElement("person");  
person2.InnerText = "Jerry";  
var person2Age = xmlDoc.CreateAttribute("age");  
person2Age.Value = "8";  
person2.Attributes.Append(person2Age);  
rootEle.AppendChild(person2);  
 

别看这么多行代码，但实际上它只构造了这么简单的一个XML：

＜persons> 
  ＜person age="10">Tom＜/person> 
  ＜person age="8">Jerry＜/person> 
＜/persons> 

我承认，DOM API的确非常严谨（如XmlDocument和XmlElement的归属关系），非常符合定义，也非常的面向对象，但是这易用性也实在太差了。记得在03还是04年的时候，我为在为项目做一个编辑XML文档的WinForm应用程序，当时也不像现在那么容易想到“偷懒”的法门，而VS 2003也不像VS 2005/2008那么好用，因此可谓做的劳心费神。这个情况在.NET 2.0中也没有得到改变，直到有一天，LINQ to XML随.NET 3.5横空出世，于是乎XML的生活一下子变得美好了很多。例如上面的功能只需寥寥数行便可以实现：

var xmlDoc = new XElement("persons",  
    new XElement("person",  
        "Tom",  
        new XAttribute("age", 10)),  
    new XElement("person",  
        "Jerry",  
        new XAttribute("age", 8)));   

虽然LINQ to XML一直是所谓C# 3.0中LINQ特性的一部分，与LINQ to SQL，LINQ to Object及LINQ to……某个别的并列，但我始终认为LINQ to XML实则还是LINQ to Object的一种特殊形式，只是它用于操作XML而已。它的一切都是System.Xml.Linq命名空间下相关类库（如XElement）在起作用，不关LINQ什么事情。XElement等相关类型大大简化了我们的开发，与DOM API相比，无论是XML的构造还是读取都容易了许多。不过俗话说得好：“不怕不识货，就怕货比货”，这样的API与Ruby Markup Builder相比还是有明显差距。请看：

builder = Builder::XmlMarkup.new 
xml = builder.persons { |b|  
    b.person("Tom", :age => "10")  
    b.person("Jerry", :age => "8")  
}  

请看上面这段代码，它自然没有使用Ruby语言的标准着色方式。我着色的目的是体现这个构造方式中的“噪音”——也就是与XML内容无关的部分。从中可以发现，Ruby不愧是一种噪音较少的语言，如果您尝试使用这个方式来观察C#中LINQ to XML的做法，就会发现两者之间的确有明显的差距。当然，如果使用VB.NET的XML Literal可能噪音也很少，但是在我看来，XML Literal在XML构造方面的表现有些罗嗦，例如它需要开发人员同时提供元素的开始标签和闭合标签，可能在IDE的帮助下此类代码输入较为简单，但是代码还是略显冗余。

但是我们这些可怜的C#程序员难道只有在一边眼馋的份吗？不见得，我们也可以来“享受”一把：

dynamic b = new XmlMarkupBuilder();  
XElement xml =  
    b.persons(  
        b.person("Tom", age: 10),  
        b.person("Jerry", age: 8));  

哇，这是什么，怎么代码那么简单。很明显，从dynamic关键字上可以看出，这是C# 4.0中新增的功能。您可能会想“原来.NET 4.0对XML又有增强了”……其实并非如此，这是我们自己扩展的功能。不过这应该算是更好的消息，因为这说明我们已经有能力自行扩展，自行设计这样的API了——这可是“渔”，比“鱼”可要值钱多了。而实现这样的功能也只需要短短二十几行C#代码：

public class XmlMarkupBuilder : DynamicObject  
{  
    public override bool TryInvokeMember(InvokeMemberBinder binder, object[] args, out object result)  
    {  
        XElement xml = new XElement(binder.Name);  
 
        var attrCount = binder.CallInfo.ArgumentNames.Count;  
        var elementCount = args.Length - attrCount;  
 
        for (int i = 0; i ＜ elementCount; i++)  
        {  
            xml.Add(args[i]);  
        }  
 
        for (var i = 0; i ＜ attrCount; i++)  
        {  
            var attrName = binder.CallInfo.ArgumentNames[i];  
            if (attrName[0] == '@') attrName = attrName.Substring(1);  
 
            xml.Add(new XAttribute(attrName, args[i + elementCount]));  
        }  
 
        result = xml;  
        return true;  
    }  
}  
 

DynamicObject是个特殊的对象，简单地说它的行为可以被“扩展”——是如动态语言般真正的扩展，而非静态的多态。当我们使用dynamic修饰变量后，在它之上的方法调用会由编译器和DLR配合出不一样的行为。例如，我们在调用一个方法的时候，DLR会先检查这个动态对象上是否存在符合这个签名的方法，存在则最好，否则便会调用TryInvokeMember来“执行”一个动态方法，而它的参数便是此次调用的全部信息。这样的做法被称为“Method Missing”操作，事实上Ruby Markup Builder也是使用Ruby对象中的这个特性来实现“调用什么方法，便生成什么元素”的功能。事实上，我们还可以这么用：

var persons = new [] { new Person("Tom", 10), new Person("Jerry", 8) };  
XElement xml2 =   
    b.persons(  
        from p in persons  
        select b.person(p.Name, age: p.Age));  

XmlMarkupBuilder对LINQ的直接支持得益于XElement无与伦比的“包容性”（因此我认为LINQ to XML其实只是LINQ to Object + 类库）。至于age: 10这样的代码，其实是使用了C# 4.0的新特性：命名参数（Named Parameters）——C#还真把什么都为我们准备好了。

即便是大部分DynamicObject的示例都喜欢拿XML操作开涮（但还是没有出现我这篇的用法，所以我还是“原创”），但事实上这个功能可发挥的余地非常之大。例如，陈猫同学提到他想用这个功能来简化Silverlight中的JSON操作，刚“喜得贵女”的Phil Haack同学在上个月也提到一个设想，它在ASP.NET MVC中使用dynamic关键字来修饰View的Model，这样在访问Model的属性时变可附加一些约定好的操作。例如，Model.Content表示读取Content属性的内容，而Model._Content则表示在读取Content之后自动进行HTML编码。这无疑简化了我们的开发——当然，强类型的各种优势就不复存在了。

而这个功能对我的意义在于，我又找到了一种设计API的方式，它可以使类库变得简单好用——就好比上面的XmlMarkupBuilder一样。虽然，这个示例的功能非常简单，但是这也足以证明C# 4.0中的dynamic特性并不仅仅是“方便Interop操作”或是“简化反射”这么简单，如果我们可以发挥想象能力，加以充分利用同时又不滥用，我们的程序开发生活就会变得越来越美好。

最后……我还是承认了吧，这篇文章其实是标题党，真正Ruby Markup Builder功能非常强大而复杂，我们的XmlMarkupBuilder类只能算是冰山一角而已。

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