跟着AI学习C# Day21

📅 Day 21：动态类型与动态语言运行时（Dynamic Types & DLR）

✅ 学习目标：

• 理解什么是 dynamic 类型；
• 掌握 dynamic 与 object 的区别；
• 理解 DLR（Dynamic Language Runtime） 的作用；
• 学会使用 dynamic 简化反射、COM 互操作等场景；
• 理解 ExpandoObject 和 DynamicObject 的用法；
• 编写一个基于 dynamic 的 JSON 解析器或脚本执行器示例。

🧠 一、什么是 dynamic 类型？

在 C# 中，dynamic 是一种特殊的类型，它绕过了编译时的类型检查，将类型解析延迟到运行时进行。

示例：

dynamic x = 10;
x = "Hello";       // 合法
x = new Person();  // 合法

⚠️ 编译时不检查成员是否存在，运行时才会抛出异常。

🔁 二、dynamic vs object

💡 三、DLR（Dynamic Language Runtime）

DLR（动态语言运行时） 是 .NET Framework 4 引入的一个子系统，用于支持动态语言（如 Python、Ruby）在 .NET 平台上的运行。它也支撑了 C# 中的 dynamic 功能。

DLR 的核心功能包括：

• 运行时绑定（Runtime Binding）
• 动态对象解析（如 COM 对象、Python 对象）
• 缓存机制优化性能

🧩 四、常见使用场景

场景 1：简化反射调用

传统反射方式：

object obj = GetSomeObject();
MethodInfo method = obj.GetType().GetMethod("DoWork");
method.Invoke(obj, null);

使用 dynamic：

dynamic obj = GetSomeObject();
obj.DoWork();  // 编译不报错，运行时自动解析

场景 2：COM 互操作（如 Excel 自动化）

Type excelType = Type.GetTypeFromProgID("Excel.Application");
dynamic excel = Activator.CreateInstance(excelType);
excel.Visible = true;
excel.Workbooks.Add();

场景 3：处理不确定结构的数据（如 JSON）

string json = "{\"Name\":\"张三\",\"Age\":25}";
dynamic data = JsonSerializer.Deserialize<JsonElement>(json);

Console.WriteLine(data.Name);
Console.WriteLine(data.Age);

🧱 五、System.Dynamic 命名空间

C# 提供了几个类来帮助你创建自定义的动态对象：

1. ExpandoObject

表示一个可以在运行时动态添加和删除成员的对象。

dynamic person = new ExpandoObject();
person.Name = "李四";
person.Age = 30;

person.SayHello = new Action(() => Console.WriteLine("你好！"));

person.SayHello();  // 输出：你好！

2. DynamicObject

你可以继承此类并重写其方法来自定义动态行为。

public class MyDynamic : DynamicObject
{
    private Dictionary<string, object> _properties = new();

    public override bool TrySetMember(SetMemberBinder binder, object value)
    {
        _properties[binder.Name] = value;
        return true;
    }

    public override bool TryGetMember(GetMemberBinder binder, out object result)
    {
        return _properties.TryGetValue(binder.Name, out result);
    }
}

// 使用
dynamic obj = new MyDynamic();
obj.Name = "王五";
Console.WriteLine(obj.Name);  // 输出：王五

🧪 六、动态表达式树（Expression Trees）

虽然 dynamic 很方便，但如果你需要高性能的动态行为，推荐使用 Expression<TDelegate> 构建动态委托。

ParameterExpression param = Expression.Parameter(typeof(int), "x");
Expression body = Expression.Multiply(param, param);
Func<int, int> square = Expression.Lambda<Func<int, int>>(body, param).Compile();

Console.WriteLine(square(5));  // 输出：25

💪 实战练习：构建一个简单的动态 JSON 解析器

功能要求：

• 从 API 获取 JSON 数据；
• 使用 dynamic 解析并输出字段；
• 支持嵌套属性访问。

示例代码：

using System;
using System.Net.Http;
using System.Text.Json;

class Program
{
    static async Task Main()
    {
        using HttpClient client = new HttpClient();
        string json = await client.GetStringAsync("https://jsonplaceholder.typicode.com/users/1");

        dynamic user = JsonSerializer.Deserialize<JsonElement>(json);

        Console.WriteLine("用户ID：" + user.id);
        Console.WriteLine("用户名：" + user.username);
        Console.WriteLine("地址城市：" + user.address.city);
    }
}

⚠️ 七、注意事项与最佳实践

📝 小结

今天你学会了：

• dynamic 类型的基本概念及其与 object 的区别；
• 了解了 DLR（动态语言运行时） 的作用；
• 掌握了如何使用 dynamic 简化反射、COM 互操作、JSON 解析等场景；
• 学会使用 ExpandoObject 和 DynamicObject 创建自定义动态对象；
• 编写了一个基于 dynamic 的 JSON 解析器示例；
• 了解了 dynamic 的性能影响及适用场景。

dynamic 是 C# 中非常强大的工具，尤其适用于与外部系统交互、快速原型开发等场景。但在大型项目中应谨慎使用以确保可维护性。

🧩 下一步学习方向（Day 22）

明天我们将进入一个新的主题 —— LINQ（Language Integrated Query）基础与进阶，你将学会如何使用 LINQ 查询集合、数据库、XML，并掌握查询语法与方法语法的区别。