📅 Day 21：動態類型與動態語言運行時（Dynamic Types & DLR）
? 學習目標：
- 理解什么是
dynamic類型； - 掌握
dynamic與object的區別； - 理解 DLR（Dynamic Language Runtime） 的作用；
- 學會使用
dynamic簡化反射、COM 互操作等場景； - 理解
ExpandoObject和DynamicObject的用法； - 編寫一個基于
dynamic的 JSON 解析器或腳本執行器示例。
🧠 一、什么是 dynamic 類型？
在 C# 中，dynamic 是一種特殊的類型，它繞過了編譯時的類型檢查，將類型解析延遲到運行時進行。
示例：
dynamic x = 10;
x = "Hello"; // 合法
x = new Person(); // 合法
?? 編譯時不檢查成員是否存在，運行時才會拋出異常。
🔁 二、dynamic vs object
| 特性 | object | dynamic |
|---|---|---|
| 編譯時類型檢查 | ? | ? |
| 運行時解析 | ? | ? |
| 性能 | 更快 | 稍慢（需 DLR 解析） |
| 適合場景 | 多態、泛型 | 反射簡化、腳本交互 |
💡 三、DLR（Dynamic Language Runtime）
DLR（動態語言運行時） 是 .NET Framework 4 引入的一個子系統，用于支持動態語言（如 Python、Ruby）在 .NET 平臺上的運行。它也支撐了 C# 中的 dynamic 功能。
DLR 的核心功能包括：
- 運行時綁定（Runtime Binding）
- 動態對象解析（如 COM 對象、Python 對象）
- 緩存機制優化性能
🧩 四、常見使用場景
場景 1：簡化反射調用
傳統反射方式：
object obj = GetSomeObject();
MethodInfo method = obj.GetType().GetMethod("DoWork");
method.Invoke(obj, null);
使用 dynamic：
dynamic obj = GetSomeObject();
obj.DoWork(); // 編譯不報錯，運行時自動解析
場景 2：COM 互操作（如 Excel 自動化）
Type excelType = Type.GetTypeFromProgID("Excel.Application");
dynamic excel = Activator.CreateInstance(excelType);
excel.Visible = true;
excel.Workbooks.Add();
場景 3：處理不確定結構的數據（如 JSON）
string json = "{\"Name\":\"張三\",\"Age\":25}";
dynamic data = JsonSerializer.Deserialize<JsonElement>(json);Console.WriteLine(data.Name);
Console.WriteLine(data.Age);
🧱 五、System.Dynamic 命名空間
C# 提供了幾個類來幫助你創建自定義的動態對象：
1. ExpandoObject
表示一個可以在運行時動態添加和刪除成員的對象。
dynamic person = new ExpandoObject();
person.Name = "李四";
person.Age = 30;person.SayHello = new Action(() => Console.WriteLine("你好！"));person.SayHello(); // 輸出：你好！
2. DynamicObject
你可以繼承此類并重寫其方法來自定義動態行為。
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); // 輸出：王五
🧪 六、動態表達式樹（Expression Trees）
雖然 dynamic 很方便，但如果你需要高性能的動態行為，推薦使用 Expression<TDelegate> 構建動態委托。
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)); // 輸出：25
💪 實戰練習：構建一個簡單的動態 JSON 解析器
功能要求：
- 從 API 獲取 JSON 數據；
- 使用
dynamic解析并輸出字段； - 支持嵌套屬性訪問。
示例代碼：
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("用戶ID：" + user.id);Console.WriteLine("用戶名：" + user.username);Console.WriteLine("地址城市：" + user.address.city);}
}
?? 七、注意事項與最佳實踐
| 建議 | 說明 |
|---|---|
避免濫用 dynamic | 它犧牲了編譯時安全性和 IDE 智能提示 |
| 不要用于公共 API | 應該優先使用接口或泛型 |
| 謹慎用于性能關鍵路徑 | DLR 有額外開銷 |
| 在反射、JSON、COM 場景中合理使用 | 可顯著提升開發效率 |
📝 小結
今天你學會了：
dynamic類型的基本概念及其與object的區別；- 了解了 DLR（動態語言運行時） 的作用；
- 掌握了如何使用
dynamic簡化反射、COM 互操作、JSON 解析等場景； - 學會使用
ExpandoObject和DynamicObject創建自定義動態對象； - 編寫了一個基于
dynamic的 JSON 解析器示例； - 了解了
dynamic的性能影響及適用場景。
dynamic 是 C# 中非常強大的工具，尤其適用于與外部系統交互、快速原型開發等場景。但在大型項目中應謹慎使用以確保可維護性。
🧩 下一步學習方向（Day 22）
明天我們將進入一個新的主題 —— LINQ（Language Integrated Query）基礎與進階，你將學會如何使用 LINQ 查詢集合、數據庫、XML，并掌握查詢語法與方法語法的區別。
