原文地址:http://blog.barrkel.com/2010/09/virtual-method-interception.html

注:基于本人英文水平,以下翻译只是我自己的理解,如对读者造成未知影响,一切后果自负。

Delphi XE在rtti.pas单元有一个新的类型TVirtualMethodInterceptor。它最初是设计用于DataSnap的认证场景(虽然我不认为只能用在这里)。

这个类做了什么?从本质上讲,它在运行时动态地创建了一种衍生metaclass,并重写父类的虚方法,通过创建一个新的虚拟方法表和并填充到父类。用户可以拦截虚拟函数调用,在代码实现中改变参数,改变返回值,拦截和中断异常或抛出新的异常,或完全取代方法。在概念上,它有点类似于.NET和Java中的动态代理。它就像在运行时从一个类中派生出来的新类,重写虚方法(但不添加新的字段属性),然后将一个实例的运行类型更改为这个新的派生类。

为什么要这么做?两个目的:测试和远程处理。(“虚拟方法拦截”最初用在DataSnap认证部分)。

用一个例子开始:

 

uses SysUtils, Rtti;

{$APPTYPE console}

type

TFoo = class

// 修改x 的值

function Frob(var x: Integer): Integer; virtual;

end;

function TFoo.Frob(var x: Integer): Integer;

begin

x := x * 2;

Result := x + 10;

end;

procedure WorkWithFoo(Foo: TFoo);

var

a, b: Integer;

begin

a := 10;

Writeln(' a = ', a);

try

b := Foo.Frob(a);

Writeln(' result = ', b);

Writeln(' a = ', a);

except

on e: Exception do

Writeln(' 异常: ', e.ClassName);

end;

end;

procedure P;

var

Foo: TFoo;

vmi: TVirtualMethodInterceptor;

begin

vmi := nil;

Foo := TFoo.Create;

try

Writeln('拦截以前:');

WorkWithFoo(Foo);

vmi := TVirtualMethodInterceptor.Create(Foo.ClassType);

vmi.OnBefore := procedure(Instance: TObject; Method: TRttiMethod;

const Args: TArray<TValue>; out DoInvoke: Boolean; out Result: TValue)

var

i: Integer;

begin

Write('[之前] 调用方法', Method.Name, ' 参数: ');

for i := 0 to Length(Args) - 1 do

Write(Args[i].ToString, ' ');

Writeln;

end;

// 改变 foo 实例的 metaclass pointer

vmi.Proxify(Foo);

//所有的虚方法调用以前,都调用了OnBefore事件

Writeln('拦截以后:');

WorkWithFoo(Foo);

finally

Foo.Free;

vmi.Free;

end;

end;

begin

P;

Readln;

end.

 
以下是输出:

你会发现它拦截所有的虚拟方法,包括那些所谓的销毁过程中,不只是我们自己声明的。(析构函数本身是不包括在内。)

我可以完全改变方法的实现,并跳过调用方法的主体:

procedure P;

var

Foo: TFoo;

vmi: TVirtualMethodInterceptor;

ctx: TRttiContext;

m: TRttiMethod;

begin

vmi := nil;

Foo := TFoo.Create;

try

Writeln('拦截以前:');

WorkWithFoo(Foo);

vmi := TVirtualMethodInterceptor.Create(Foo.ClassType);

m := ctx.GetType(TFoo).GetMethod('Frob');

vmi.OnBefore := procedure(Instance: TObject; Method: TRttiMethod;

const Args: TArray<TValue>; out DoInvoke: Boolean; out Result: TValue)

begin

if Method = m then

begin

DoInvoke := False; //原方法的逻辑不调用了

Result := 42;

Args[0] := -Args[0].AsInteger;

end;

end;

在这里,中断了方法的调用并把返回结果赋值为42,同时修改第一个参数的值:
拦截前:
before: a = 10
Result = 30
after: a = 20
拦截后:
before: a = 10
Result = 42
after: a = –10
 
可以通过一个异常来中断方法的调用:
vmi.OnBefore := procedure(Instance: TObject; Method: TRttiMethod;
const Args: TArray; out DoInvoke: Boolean; out Result: TValue)
begin
if Method = m then
raise Exception.Create('Aborting');
end;
输出:
拦截前:
before: a = 10
Result = 30
after: a = 20
拦截后:
before: a = 10
Exception: Exception
 
不局限于在方法调用前拦截,同时也可以在方法调用后拦截,并可以修改参数和返回值:
m := ctx.GetType(TFoo).GetMethod('Frob');
vmi.OnAfter := procedure(Instance: TObject; Method: TRttiMethod;
const Args: TArray; var Result: TValue)
begin
if Method = m then
Result := Result.AsInteger + 1000000;
end;
以下是输出:
拦截前:
before: a = 10
Result = 30
after: a = 20
拦截后:
before: a = 10
Result = 1000030
after: a = 20
 
如果虚拟方法中抛出了一个异常,可以屏蔽掉这个异常:
function TFoo.Frob(var x: Integer): Integer;
begin
raise Exception.Create('Abort');
end; // ...
m := ctx.GetType(TFoo).GetMethod('Frob');
vmi.OnException := procedure(Instance: TObject; Method: TRttiMethod;
const Args: TArray; out RaiseException: Boolean;
TheException: Exception; out Result: TValue)
begin
if Method = m then
begin
RaiseException := False; //屏蔽掉原方法中的异常
Args[0] := Args[0].AsInteger * 2;
Result := Args[0].AsInteger + 10;
end;
end;
输出:
Before hackery:
before: a = 10
Exception: Exception
After interception:
before: a = 10
Result = 30
after: a = 20
 
有件事要知道,类TVirtualMethodInterceptor 是没有的, 它通过拦截对象工作,拦截需要一些内存开销,但这是很少的:
PPointer(foo)^ := vmi.OriginalClass;
 
另一个指针: 类的继承链是被挂钩过程改变了。这可以很容易地显示:
//...
Writeln('After interception:');
WorkWithFoo(foo); Writeln('Inheritance chain while intercepted:');
cls := foo.ClassType;
while cls <> nil do
begin
Writeln(Format(' %s (%p)', [cls.ClassName, Pointer(cls)]));
cls := cls.ClassParent;
end; PPointer(foo)^ := vmi.OriginalClass; Writeln('After unhooking:');
WorkWithFoo(foo); Writeln('Inheritance chain after unhooking:');
cls := foo.ClassType;
while cls <> nil do
begin
Writeln(Format(' %s (%p)', [cls.ClassName, Pointer(cls)]));
cls := cls.ClassParent;
end;
// ...
 
输出:
Before hackery:
before: a = 10
Exception: Exception
After interception:
before: a = 10
Result = 30
after: a = 20
Inheritance chain while intercepted:
TFoo (01F34DA8) //运行时增加的类
TFoo (0048BD84) //vmi.OriginalClass
TObject (004014F0)
After unhooking:
before: a = 10
Exception: Exception
Inheritance chain after unhooking:
TFoo (0048BD84)
TObject (004014F0)
 

该功能主要是前期库的基础修补,但希望你可以看到,这不是太难。(提供一种打补丁的方式)

两个问题:

1:这种方法跟写Helper的区别?

2:当类是多层继承时,拦截的是哪个类的虚拟方法?

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