前言

前段时间，我们已经用Source Generators实现了好多功能，比如AutoMapper、API最佳实践。

你看完那些实现代码，是不是还有点云里雾里！

Source Generators到底是怎么做到的？

基础知识

Source Generators是编译过程的一部分，它以编译树作为输入，通过分析代码，动态生成文件并把它们加入到编译过程中：

需要注意的是，你只能添加一些东西到代码，但不能改变现有的代码。

为了使用Source Generators，你必须创建.Net Standard项目，并引用nuget包Microsoft.CodeAnalysis.CSharp 3.8.0或以上版本。

基本的实现代码如下，你必须实现ISourceGenerator接口，并且用GeneratorAttribute标注：

[Generator]
public class DemoSourceGenerator : ISourceGenerator
{
    public void Execute(GeneratorExecutionContext context)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    public void Initialize(GeneratorInitializationContext context)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

生成器执行上下文

主要生成过程通过Execute方法执行。

Execute传递一个GeneratorExecutionContext实例，下列是实例常用的属性和方法:

• AdditionalFiles 获取当前编译项目文件中的所有AdditionalFiles标签

• Compilation 编译上下文，最重要的对象

• AddSource 向编译器加入代码，最重要的方法

语法树

通过GeneratorExecutionContext.Compilation我们可以获得编译上下文，有了这个对象，你就可以访问当前编译项目的整个语法树（SyntaxTree）。

那什么是语法树呢？

首先，安装.NET Compiler Platform SDK。

然后，在VS中打开“视图”->“其他窗口”->“Syntax Visualizer”。

可以看到，语法树是一个树形结构，和每一行代码一一对应：

语法树包含三种类型的项——node、token和trivia。

比如public class Class1 { }整体是ClassDeclaration node,下级的Class1则是ClassKeyword token, 而紧跟的空格则是Whitespace trivia。

因此，只要我们遍历语法树，即可拿到编译中的任何代码。

Demo

现在把上面的综合起来，我们就可以开发Source Generators功能了：

public void Execute(GeneratorExecutionContext context)
{
    //获取第一个附加文件内容，用作代码模板
    var template = context.AdditionalFiles.First().GetText().ToString();

    //获取第一个类名
    var className = context.Compilation.SyntaxTrees.SelectMany(p => p.GetRoot().DescendantNodes().OfType<ClassDeclarationSyntax>()).First().Identifier.Text;
    
    // 替换文本生成代码
    // 你也可以使用模板引擎或者StringBuilder拼接出代码
    var source = template.Replace("{Class}", className);
    
    // 向编译过程添加代码文件
    context.AddSource("Demo", SourceText.From(source, Encoding.UTF8));
}

在待编译的项目中添加一个附加文件

<ItemGroup>
    <AdditionalFiles Include="template.txt"  />
</ItemGroup>

template.txt的文件内容如下：

using System;

namespace ClassLibrary1
{
    public static class Demo
    {
        public static void SayHello()
        {
            Console.WriteLine("Hello {Class}！");
        }
    }
}

编译后，可以看到生成如下代码:

结论

希望我已经描述清楚了使用Source Generators的整个过程。

期待你用它开发出更多更好的功能！