基于Natasha的热执行方案

自Natasha v9.0发布以来，推出了基于Natasha的热执行方案。这项技术允许基于控制台(Console)和新版Asp.net Core架构的项目在运行中动态重编译，以帮助技术初学者、项目初期开发人员等进行快速实验以及试错。

为了更形象地说明热执行，请看下图：

热执行

以下简称热执行为[HE]。当在Asp.net Core接口开发的案例中改变了一个实体类的结构并保存后，可以实时观察到接口返回了最新的实体类结构。这简要阐述了热执行的工作原理，文件发生变化会触发[HE]对项目进行热编译。开发者无论是大改还是小改，只要项目文件（cs）、依赖项目、csproj发生变化，[HE]就会代理整个项目并自动编译输出。对于一些老机器而言，可能[HE]热编译要比[按下F5-程序跑起来]要快得多。

热重载与热执行

有人可能会认为这更像一个完全体的热重载，但实际上并不是。这是与热重载完全不同的技术，[HE]的核心技术是语法树重写与动态编译。而热重载则是对Runtime的程序集进行热更新。热重载严重依赖Debugger组件，且目前从ENC错误代码来看这项技术的限制还是很大的。起初研究了热重载技术，但效果不理想。热重载技术是一项前沿的、边界明确的技术，并不适合敞开手脚快刀阔斧的使用。

指令简介

[HE]使用注释作为热代理指令，这些指令会影响语法树重建以及热编译选项，但不影响程序的发布和使用。目前具体如下：

• 优化级别

使用//HE:Release指令允许在[HE]重编译时使用Release模式进行编译。

• 异步代理

当Main方法中有对象A，A需要延迟卸载，A不干扰new A（即全局可以不只有一个A），此时使用//HE:Async允许[HE]在上一次A对象未完全销毁时异步执行新Main方法。

• Using排除

由于开发可能会开启隐式using，若开启，则[HE]在代理期间，会加载所有内存中存在的命名空间，因此有概率会出现using二义性引用问题，使用//HE:CS0104可以排除干扰using，例如//HE:CS0104 using1;using2...

• 动态表达式

如果需要在[HE]代理期间动态调试输出一些结果，且不影响程序发布，可以使用//DS或//RS指令输出其后的表达式。例如//DS 1+1在Debug模式下输出2。//RS a.age+b.age在Release输出两个对象年龄相加。

• 参数传递

void ProxyMainArguments()方法将在代理执行之前执行，该方法允许开发者在动态开发中，在[HE]代理期间模拟控制台向main方法中传递参数。

使用

目前该项目支持.NET3.0即以上版本，且.NET5.0版本以上有Source Generator技术加持。

无SG加持的版本

1. 引入热执行包： DotNetCore.Natasha.CSharp.HotExecutor

class Program
{
  //...（此处省略其他代码）
}

SG加持(.NET5.0及以上版本)

SG主要是减少了[HE]初始化的一些操作。一些需要手动传递的cancel/dispose实例仍然需要手动传递给[HE]。

简单案例

1. 引入SG包： DotNetCore.Natasha.CSharp.HotExecutor.Wrapper

internal class Program
{
  //...（此处省略其他代码）
}

代理新Asp.net Core

[HE]目前不能代理MVC项目和老版的API项目。

public class Program
{
  //...（此处省略其他代码）
}

其他项目支持

截至目前，[HE]对Winform的支持不是很好，WPF的代理也很困难。时间和精力有限，不会深入去研究。

鸣谢

感谢九哥的支持。

结尾

遇到问题可以到Natasha Issue区提出反馈。