Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
.NET code hot reload Асадуллин Тимур Directum, Уфа
Содержание
- 1. .NET code hot reload Асадуллин Тимур Directum, Уфа
- 2. Что за «Code hot reload»?Обновление кода приложения
- 3. DirectumRX – ECM-система
- 4. DirectumRX Development Studio
- 5. Прикладная разработка DirectumRXDevelopment Studio (IDE)Локальный сервер приложенийКод платформы (framework)Прикладной кодНовый прикладной кодDeploy (dll)compilerestart
- 6. Зачем нам HotReloadDevelopment Studio (IDE)Локальный сервер приложенийКод платформы (framework)Прикладной кодНовый прикладной кодDeploycompilerestart
- 7. Дополнительные ограничения и пожеланияЕсли поменялась структура БД,
- 8. Основная идеяИзбавиться от перезапуска сервера.Встраивать код напрямую
- 9. Решения в лобReflection – LoadAssembly (Shadow Copy Assemblies)Managed Extensibility Framework (MEF, VS-MEF)Mono.Cecil
- 10. Решения в лоб. ПроблемыНе повлияем на уже
- 11. EmitCodeDom – компиляция С# в Assembly сразу
- 12. Emit. ПроблемыEmit работает только с DynamicAssembly. А
- 13. Edit and ContinueВстроенный в Visual Studio хитрый
- 14. Слайд 14
- 15. Method Inject v1
- 16. Method Inject v1Суть – замена указателя на
- 17. Как хранятся описания классов в .NETЗаголовокMethodTable ptrField
- 18. Method Inject v1. Суть ЗаголовокMethodTable ptrField value 1Field value 2…ObjectInstance…ToString() ptrEquals() ptr….MyMethod1() ptr…MethodTable{ Console.WriteLine(1);}{ Console.WriteLine(2);}
- 19. Method Inject v1. Проверяем на практикеЕсть два класса…TargetTargetMethod()InjectionInjectionMethod()Injector
- 20. Method Inject v1. Проверяем на практикеИсходный MethodTableTestClasses.Target.Test()TestClasses.Target.TargetMethod()TestClasses.Target.get_Value()TestClasses.Target..ctor (System.String)WinDbg + SOS
- 21. Method Inject v1. Проверяем на практикеMethodTable после InjectTestClasses.Target.Test()TestClasses.Injection.InjectionMethod()TestClasses.Target.get_Value()TestClasses.Target..ctor (System.String)
- 22. Method Inject v1. Дополнительные работыСравнить прикладные исходники
- 23. Method Inject v1. ПРОБЛЕМА!Прекрасно работаетпока мы не вызвали подменяемый метод.
- 24. Method Inject v1. ПРОБЛЕМА!….Code ptr……….MyMethod1() ptr…MethodTable{ Console.WriteLine(1);}MethodDescStubPreJitStubnative machine codeWrite jmp to jitted codecompileMethod
- 25. Method Inject v2
- 26. Method Inject v2public static class InjectionHelper{ ...
- 27. Method Inject v2….Code ptr……….MyMethod1() ptr…MethodTableILMethodDescStubPreJitStubmachine codeWrite jmp to jitted codecompileMethod
- 28. Injector….Code ptr……….MyMethod1() ptr…MethodTableILMethodDescStubPreJitStubmachine codeMethodDesc.Reset()Method Inject v2Write jmp to jitted codecompileMethodhook
- 29. Method Inject v2. ПроблемкиНормально заработало только на
- 30. Давайте вспомним, с чего мы началиЕсть платформа.Она исполняет прикладной код.Мы хотим подменять прикладной код.
- 31. Что за прикладной код?DocumentNameAuthorCreated…ServerHandlersBeforeSave()AfterSave()…ServerFunctionsServerFoo()…ClientHandlersShowing()…ClientFunctionsClientFoo()…Этот класс генерируется платформой
- 32. Class swapПлатформенный код создаёт прикладные объекты (Dependency Injection).Не возимся с методами – заменяем сразу весь объект.Document1Name…IDocument1ServerFunctionsFoo()…Document1ServerFunctionsFoo()…IDocument1ServerFunctions
- 33. Class swapDocument1Document1ServerFunctionsFoo()IDocument1ServerFunctionsAppTypesManagerImplementationCreate ServerFunctions ()
- 34. Class swap…Document1Document1ServerFunctionsFoo()IDocument1ServerFunctionsAppTypesManagerCreate ServerFunctions ()InjectorCreate typeC# sources
- 35. Class swapDocument1Document1ServerFunctionsFoo()IDocument1ServerFunctionsDocument1ServerFunctionsFoo()IDocument1ServerFunctionsAppTypesManagerImplementationCreate ServerFunctions ()InjectorCreate typeRegisterC# sources
- 36. ЗаключениеВ продакшен это не пошло :( Деплой
- 37. ().net core JIT disable Custom .NET CLR
- 38. THE ENDАсадуллин ТимурDirectum, Уфаtimonik@bk.ru
- 39. СсылочкиMethodInject v1 https://www.codeproject.com/Articles/37549/CLR-Injection-Runtime-Method-Replacer MethodInject v2 https://www.codeproject.com/Articles/463508/NET-CLR-Injection-Modify-IL-Code-during-Run-time
- 40. Скачать презентанцию
Что за «Code hot reload»?Обновление кода приложения без перезапуска этого приложения..NET Framework (4.6 +) Надеюсь такие слова вас не пугают: CLR, MSIL, Assembly, указатель.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Что за «Code hot reload»?
Обновление кода приложения без перезапуска этого
приложения.
Assembly, указатель.
Слайд 5Прикладная разработка DirectumRX
Development Studio (IDE)
Локальный сервер приложений
Код платформы (framework)
Прикладной код
Новый
прикладной код
Deploy (dll)
compile
restart
Слайд 6Зачем нам HotReload
Development Studio (IDE)
Локальный сервер приложений
Код платформы (framework)
Прикладной код
Новый
прикладной код
Deploy
compile
restart
Слайд 7Дополнительные ограничения и пожелания
Если поменялась структура БД, одним HotReload не
обойтись.
HotReload и отладка в Dev Studio (breakpoints, watch).
Подходит и для
серверного, и для клиентского кода
(у нас есть Desktop-клиент).
Слайд 8Основная идея
Избавиться от перезапуска сервера.
Встраивать код напрямую в работающее приложение.
Development
Studio (IDE)
Локальный сервер приложений
Код платформы
Прикладной код
Новый прикладной код
Исходник
или Assembly
inject
Слайд 9Решения в лоб
Reflection – LoadAssembly
(Shadow Copy Assemblies)
Managed Extensibility Framework (MEF,
VS-MEF)
Mono.Cecil
Слайд 10Решения в лоб. Проблемы
Не повлияем на уже существующие в памяти
объекты.
Новые объекты, создаваемые через new будут ссылаться на старые типы.
В
случае с MEF прикладной код придётся переписать особым образом (атрибуты, интерфейсы).
Слайд 11Emit
CodeDom – компиляция С# в Assembly сразу в память в
AppDomain.
Emit – генерация IL-кода.
Development Studio (IDE)
Локальный сервер приложений
Платформа
Прикладной код
Новые прикладные
исходникиC#
compile
emit
Слайд 12Emit. Проблемы
Emit работает только с DynamicAssembly.
А при компиляции CodeDom’a мы
получаем обычную Assembly.
Чтобы «завести» динамический класс,
нужно вызвать у него CreateType().
Это
блокирует его дальнейшие модификации.
Слайд 13Edit and Continue
Встроенный в Visual Studio хитрый механизм, генерирующий некоторые
дельты.
Общедоступного API нет.
Даже в самой VS механизм не работает в
ряде случаев.
Слайд 16Method Inject v1
Суть – замена указателя на метод.
MethodInfo methodToReplace =
… ;
MethodInfo methodToInject = … ;
unsafe
{
long* target
= (long*) methodToReplace.MethodHandle.Value.ToPointer();long* inject = (long*) methodToInject.MethodHandle.Value.ToPointer();
*target = *inject; }
В реальности чуток сложнее, потому что надо учесть x86/x64, Debug/Release.
Слайд 17Как хранятся описания классов в .NET
Заголовок
MethodTable ptr
Field value 1
Field value
2
…
ObjectInstance
…
ToString() ptr
Equals() ptr
….
MyMethod1() ptr
…
MethodTable
{
Console.WriteLine(1);
}
На самом деле тут IL, конечно
Слайд 18Method Inject v1. Суть
Заголовок
MethodTable ptr
Field value 1
Field value 2
…
ObjectInstance
…
ToString()
ptr
Equals() ptr
….
MyMethod1() ptr
…
MethodTable
{
Console.WriteLine(1);
}
{
Console.WriteLine(2);
}
Слайд 19Method Inject v1. Проверяем на практике
Есть два класса…
Target
TargetMethod()
Injection
InjectionMethod()
Injector
Слайд 20Method Inject v1.
Проверяем на практике
Исходный MethodTable
TestClasses.Target.Test()
TestClasses.Target.TargetMethod()
TestClasses.Target.get_Value()
TestClasses.Target..ctor (System.String)
WinDbg + SOS
Слайд 21Method Inject v1.
Проверяем на практике
MethodTable после Inject
TestClasses.Target.Test()
TestClasses.Injection.InjectionMethod()
TestClasses.Target.get_Value()
TestClasses.Target..ctor (System.String)
Слайд 22Method Inject v1. Дополнительные работы
Сравнить прикладные исходники и найти изменившиеся
методы.
Передать исходники методов на сервер.
Создать новый класс, засунуть в него
методы и скомпилировать в память.Найти старый метод и сделать MethodInject на новый.
Слайд 24Method Inject v1. ПРОБЛЕМА!
….
Code ptr
…
…
….
MyMethod1() ptr
…
MethodTable
{
Console.WriteLine(1);
}
MethodDesc
Stub
PreJitStub
native machine code
Write jmp
to
jitted code
compileMethod
Слайд 26Method Inject v2
public static class InjectionHelper
{
...
public static void
Initialize()
public static void UpdateILCodes(MethodInfo method, byte[] ilCodes)
...
}
![Method Inject v2public static class InjectionHelper{ ... public static void Initialize() public static void UpdateILCodes(MethodInfo method, byte[]](/img/tmb/4/352353/f3a2cdd2e6f482fab90cf7c3c024d41e-800x.jpg ".NET code hot reload
Асадуллин Тимур
Directum, Уфа Method Inject v2public static class InjectionHelper{ ... public static void Initialize()")
Слайд 27Method Inject v2
….
Code ptr
…
…
….
MyMethod1() ptr
…
MethodTable
IL
MethodDesc
Stub
PreJitStub
machine code
Write jmp
to jitted code
compileMethod
Слайд 28Injector
….
Code ptr
…
…
….
MyMethod1() ptr
…
MethodTable
IL
MethodDesc
Stub
PreJitStub
machine code
MethodDesc.Reset()
Method Inject v2
Write jmp
to jitted code
compileMethod
hook
Слайд 29Method Inject v2. Проблемки
Нормально заработало только
на .NET Framework 2.0 -
4.0
Inline маленьких методов.
Лезем внутрь CLR.
Слишком рискованно для продакшена.
Слайд 30Давайте вспомним, с чего мы начали
Есть платформа.
Она исполняет прикладной код.
Мы
хотим подменять прикладной код.
Слайд 31Что за прикладной код?
Document
Name
Author
Created
…
ServerHandlers
BeforeSave()
AfterSave()
…
ServerFunctions
ServerFoo()
…
ClientHandlers
Showing()
…
ClientFunctions
ClientFoo()
…
Этот класс генерируется платформой
Слайд 32Class swap
Платформенный код создаёт прикладные объекты
(Dependency Injection).
Не возимся с методами
– заменяем сразу весь объект.
Document1
Name
…
IDocument1ServerFunctions
Foo()
…
Document1ServerFunctions
Foo()
…
IDocument1ServerFunctions
Слайд 33Class swap
Document1
Document1ServerFunctions
Foo()
IDocument1ServerFunctions
AppTypesManager
Implementation
Create
ServerFunctions ()
Слайд 34Class swap
…
Document1
Document1ServerFunctions
Foo()
IDocument1ServerFunctions
AppTypesManager
Create
ServerFunctions ()
Injector
Create type
C# sources
Слайд 35Class swap
Document1
Document1ServerFunctions
Foo()
IDocument1ServerFunctions
Document1ServerFunctions
Foo()
IDocument1ServerFunctions
AppTypesManager
Implementation
Create
ServerFunctions ()
Injector
Create type
Register
C# sources
Слайд 36Заключение
В продакшен это не пошло :(
Деплой мы ускорили иначе –
оптимизации.
Исследования – круто.
Погружение в детали инструмента – интересно.
Слайд 39Ссылочки
MethodInject v1 https://www.codeproject.com/Articles/37549/CLR-Injection-Runtime-Method-Replacer
MethodInject v2
https://www.codeproject.com/Articles/463508/NET-CLR-Injection-Modify-IL-Code-during-Run-time
EasyHook
https://easyhook.github.io
Отладка WinDbg + SOS
https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/debugger/debugging-managed-code
.net core
«How to use and debug assembly unloadability in .NET
Core»
https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/standard/assembly/unloadability 
