16.3 .NET编译器平台（Roslyn）
对于多数的开发人员而言，编译器的内部运作是一个黑箱。代码行是输入，输出是一个能执行的应用程序。这种级别的理解对于开发人员而言就足够了。然而，作为翻译过程的一部分，编译器构建了大量有关代码结构的信息。它知道变量是什么，在什么地方使用它们。它可以识别谁调用了什么方法。但所有的这些知识和其他知识都仅仅是编译器的范围。
应用这些知识有助于提高效率。IntelliSense就是一个例子；重构是另一个例子。但是，至少在这一点上，编译器收集的知识还没有任何方式可以在一个更广泛的基础上使用。这就是Roslyn出现的原因。
Roslyn的核心使命(这是.NET编译器平台的官方名称)是将编译器拥有的知识开放给第三方应用程序。所以Roslyn不是使用传统的、不透明、输入代码-输出应用程序的模型，而是有一组API，可以用于与代码相关的、工具和应用程序需要的任务。
说实话，大多数开发人员实际上不可能直接使用这些API。然而，有了Roslyn，第三方就可能利用编译器现有的知识。代码分析、重构工具和语言扩展都可以成为.NET生态系统的一部分。
有时仍希望或需要利用Roslyn提供的功能。尽管完整描述Roslyn实现的API超出了本书的范围，但应在高层次上了解Roslyn的功能。只有这样才能激发我们的灵感。
首先要学习存在于现代编译器中的阶段。图16-1说明了从源代码转变为对象代码的过程中经历的不同阶段。
图16-1
第一步是把源代码标志化为原子元素(关键字、符号或其他类型的标识符)，然后使用语言的句法语法解析这些标识符。在最后阶段，有一个语法树，这是线性标识符在树结构中的表示。
接下来在声明阶段，分析了语法树，创建了一个符号表。符号表是一个标识符列表和关于类型、范围和任何相关的元数据的详细信息。事实上，这一步的输出是一个分层的符号表。
在绑定阶段，声明阶段的符号匹配语法树中标识的符号。这不仅包括源代码中的变量，而且包含任何函数引用。
最后在发布阶段，通过其他三个阶段收集的所有信息合并起来，生产执行最终应用程序所需的IL代码。
Roslyn提供了许多API，来支持扩展和操纵每个阶段的结果。对于每个API，没有对Visual Studio的依赖。这意味着如果创建使用这些API的工具，就不需要在Visual Studio中部署工具，来使用它们。
16.3.1 编译器API
编译器API提供的对象模型对应于编译器管道中每个不同阶段的对象和输出。此外，它应用于当前进程时，还包含编译器的表示，包括选项、源代码文件和任何引用的程序集。
Roslyn实际上有两个编译器API：一个用于C#，另一个用于Visual Basic。它们的结构类似，但分别建立两个API，可以更好地发挥各个语言的优势。
16.3.2 诊断API
编译器会产生许多不同的诊断信息，作为其工作的一部分，涵盖了从语法和语义到错误和警告的所有信息。通过这个API，可以把用户定义的分析程序插入编译过程。这样就能创建类似于StyleCop和FxCop过去生成的输出 (这两个工具用于评估源代码是否符合一套规则)。
使用诊断API的一个优点是，诸如MSBuild和Visual Studio的工具可以使用编译的外部评估。这些工具使用诊断信息来确定编译是否成功，或是否给编辑器添加波浪线。与诊断API交互操作，自己的规则就可以无缝地集成到开发人员已在使用的工具。
16.3.3 工作区API
工作区API提供了在整个解决方案中执行代码分析和重构的起点。它维护着有关解决方案中所有项目的所有信息。这就允许访问编译器的对象模型，而不需要自己解析文件。
此外，有一组API可用于实现代码的分析和重构。这些API目前用于实现Visual Studio特性，比如Find All References 和Formatting。但是，与Roslyn中的所有API一样，这组API的成功是不依赖Visual Studio的。不管它们是否可以通过Visual Studio使用，工具都是有效的。