AppDomain是CLR的运行单元,它可以加载Assembly、创建对象以及执行程序。
  AppDomain是CLR实现 代码隔离 的基本机制。
  每一个AppDomain可以单独运行、停止;每个AppDomain有自己默认的异常处理;一个AppDomain的运行失败不会影响到其他的AppDomain。
  CLR在被CLR Host(windows shell or InternetExplorer or SQL Server)加载后,要创建一个默认的AppDomain,程序的入口点(Main方法)就是在这个默认的AppDomain中执行。
  1.AppDomain vs 进程
AppDomain被创建在进程中,一个进程内可以有多个AppDomain。一个AppDomain只能属于一个进程。
  2.AppDomain vs 线程
其实两者本来没什么好对比的。AppDomain是个静态概念,只是限定了对象的边界;线程是个动态概念,它可以运行在不同的AppDomain。一个AppDomain内可以创建多个线程,但是不能限定这些线程只能在本AppDomain内执行代码。
  CLR中的System.Threading.Thread对象其实是个soft thread,它并不能被操作系统识别;操作系统能识别的是hard thread。一个soft thread只属于一个AppDomain,穿越AppDomain的是hard thread。当hard thread访问到某个AppDomain时,一个AppDomain就会为之产生一个soft thread。hard thread有thread local storage(TLS),这个存储区被CLR用来存储这个hard thread当前对应的AppDomain引用以及soft thread引用。当一个hard thread穿越到另外一个AppDomain时,TLS中的这些引用也会改变。当然这个说法很可能是和CLR的实现相关的。
  3.AppDomain vs Assembly
Assembly是.Net程序的基本部署单元,它可以为CLR提供用于识别类型的元数据等等。Assembly不能单独执行,它必须被加载到AppDomain中,然后由AppDomain创建程序集中的对象。一个Assembly可以被多个AppDomain加载,一个AppDomain可以加载多个Assembly。每个AppDomain引用到某个类型的时候需要把相应的assembly在各自的AppDomain中初始化。因此,每个AppDomain会单独保持一个类的静态变量。
  4.AppDomain vs 对象
任何对象只能属于一个AppDomain。AppDomain用来隔离对象,不同AppDomain之间的对象必须通过Proxy(reference type)或者Clone(value type)通信。
引用类型需要继承System.MarshalByRefObject才能被Marshal/UnMarshal(Proxy)。
值类型需要设置Serializable属性才能被Marshal/UnMarshal(Clone)。
  5.AppDomain vs Assembly Code
AppDomain和程序集的源代码是什么关系呢?每个程序集的代码会分别装载到各个AppDomain中?
首先我们要把程序集分3类
1.mscorlib,这是每个.net程序都要引用到的程序集。
2.GAC,这个是强命名的公用程序集,可以被所有的.net程序引用。
3.Assembly not in GAC,这是普通的assembly,可以不是强命名,不放到GAC中。
启动CLR,进入entry point时可以设置LoaderOptimization属性:
[LoaderOptimization(LoaderOptimization.MultiDomain]
static void Main()
{...}
LoaderOptimization属性可以设置三个不同的枚举值,来设置针对前面说的三种程序集的代码存放以及访问方式。
LoaderOptimization Enumeration/Attribute

Value Expected Domains in Process Each Domain Expected to Run ... Code for MSCORLIB Code for Assemblies in GAC Code for Assemblies not in GAC
SingleDomain One N/A Per-process Per-domain Per-domain
MultiDomain Many Same Program Per-process Per-process Per-process
MultiDomainHost Many Different Programs Per-process Per-process Per-domain

1.SingleDomain,由于只启动一个AppDomain,那么code就被直接装载到了AppDomain中,访问静态变量更快捷。

2.MultiDomain,所有的Assembly代码是进程级别的,因此所有的AppDomain只访问一份代码。这大大减少了程序占用的内存,但
是由于程序集的静态变量仍然在各个AppDomain中,因此代码访问静态变量需要先得到AppDomain的引用再进行转换,速度会受到
影响。
3.MultiDomainHost,只有GAC代码是共享的,非GAC的Assembly依然会加载到被使用的AppDomain中,这样提高了静态变量的访问
速度,当然也增加了程序占用的内存。 
 
不管是哪种方式,mscorlib始终是process级别的,即只有一份mscorlib代码在内存中。

C#中动态加载和卸载DLL

在C++中加载和卸载DLL是一件很容易的事,LoadLibrary和FreeLibrary让你能够轻易的在程序中加载DLL,然后在任何地方 卸载。在C#中我们也能使用Assembly.LoadFile实现动态加载DLL,但是当你试图卸载时,你会很惊讶的发现Assembly没有提供任何 卸载的方法。这是由于托管代码的自动垃圾回收机制会做这件事情,所以C#不提供释放资源的函数,一切由垃圾回收来做。

这引发了一个问题,用Assembly加载的DLL可能只在程序结束的时候才会被释放,这也意味着在程序运行期间无法更新被加载的DLL。而这个功能在某 些程序设计时是非常必要的,考虑你正在用反射机制写一个查看DLL中所有函数详细信息的程序,程序提供一个菜单让用户可以选择DLL文件,这时就需要让程 序能够卸载DLL,否则一旦用户重新得到新版本DLL时,必须要重新启动程序,重新选择加载DLL文件,这样的设计是用户无法忍受的。

C#也提供了实现动态卸载DLL的方法,通过AppDomain来实现。AppDomain是一个独立执行应用程序的环境,当AppDomain被卸载的 时候,在该环境中的所有资源也将被回收。关于AppDomain的详细资料参考MSDN。下面是使用AppDomain实现动态卸载DLL的代码,

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Reflection;
namespace UnloadDll
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string callingDomainName = AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName;//Thread.GetDomain().FriendlyName;
Console.WriteLine(callingDomainName);
AppDomain ad = AppDomain.CreateDomain("DLL Unload test");
ProxyObject obj = (ProxyObject)ad.CreateInstanceFromAndUnwrap(@"UnloadDll.exe", "UnloadDll.ProxyObject");
obj.LoadAssembly();
obj.Invoke("TestDll.Class1", "Test", "It's a test");
AppDomain.Unload(ad);
obj = null;
Console.ReadLine();
}
}

class ProxyObject : MarshalByRefObject
{
Assembly assembly = null;
public void LoadAssembly()
{
assembly = Assembly.LoadFile(@"TestDLL.dll");
}
public bool Invoke(string fullClassName, string methodName, params Object[] args)
{
if(assembly == null)
return false;
Type tp = assembly.GetType(fullClassName);
if (tp == null)
return false;
MethodInfo method = tp.GetMethod(methodName);
if (method == null)
return false;
Object obj = Activator.CreateInstance(tp);
method.Invoke(obj, args);
return true;
}
}
}

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