今天突发灵感，撰写了这篇文章，希望能为大家带来一些启发。在当今软件开发快速迭代的时代，传统的静态编码模式已逐渐难以满足不断增长的灵活性需求。本文将深入探讨一种结合人工智能、动态编译和反射技术的创新解决方案，揭示编程范式的革命性变革。

核心技术架构

这个创新方案主要由三个关键技术组件构成：

AI代码生成
动态代码编译
运行时插件加载

AI代码生成：智能编程助手

C#
var chatCompletionService = kernel.GetRequiredService<IChatCompletionService>();
var chatResult = await chatCompletionService.GetChatMessageContentsAsync(
    new ChatHistory
    {
        new ChatMessageContent(AuthorRole.System, "你是一个C#专家"),
        new ChatMessageContent(AuthorRole.User, Prompt)
    }
);

这段代码展示了如何利用Semantic Kernel调用AI模型（如DeepSeek）生成代码。关键特点包括：

动态生成符合特定接口的代码
通过精确的Prompt引导AI生成目标代码
温度(Temperature)和TopP参数控制生成的创造性和一致性

代码提取：精准捕获

C#
private string ExtractCSharpCode(string input)
{
    string[] patterns = new[]
    {
        @"```csharp\r?\n([\s\S]*?)```", 
        @"namespace\s+[\w\.]+\s*\{[\s\S]*?\}", 
        @"public\s+class\s+\w+\s*:\s*\w+\s*\{[\s\S]*?\}"
    };
    // 使用正则表达式精准提取代码块
}

代码提取机制的亮点：

多模式正则匹配
灵活处理不同代码风格
容错性强

动态编译：代码即服务

C#
var compilation = CSharpCompilation.Create(
    assemblyName,
    syntaxTrees: new[] { syntaxTree },
    references: references,
    options: new CSharpCompilationOptions(OutputKind.DynamicallyLinkedLibrary)
);

动态编译的关键优势：

运行时动态生成可执行程序集
灵活添加程序集引用
实时代码验证和编译

插件加载：反射的魔力

C#
var pluginTypes = assembly.GetTypes()
    .Where(t => t.IsPublic && !t.IsInterface && !t.IsAbstract)
    .ToList();

var pluginInstance = Activator.CreateInstance(pluginType) as ISortRules;
pluginInstance.Sort(testList);

插件机制的创新点：

运行时动态发现和加载类型
通过接口约束确保插件规范
低耦合的插件架构

完整代码

接口

C#
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace AppDyCode
{
    public interface ISortRules
    {
        public void Sort(List<string> list);

        public void Sort(List<int> list);
    }
}

动态取得接口原代码

C#
using System;
using System.CodeDom.Compiler;
using System.CodeDom;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.CSharp;

namespace AppDyCode
{
    public class InterfaceCodeReader
    {
        public static string GetInterfaceDefinition(Type interfaceType)
        {
            // 创建代码提供者  
            CSharpCodeProvider provider = new CSharpCodeProvider();

            // 创建代码生成器选项  
            CodeGeneratorOptions options = new CodeGeneratorOptions();

            // 使用StringWriter捕获生成的代码  
            using (StringWriter writer = new StringWriter())
            {
                // 创建CodeCompileUnit  
                CodeCompileUnit compileUnit = new CodeCompileUnit();
                CodeNamespace codeNamespace = new CodeNamespace(interfaceType.Namespace);
                compileUnit.Namespaces.Add(codeNamespace);

                // 创建接口声明  
                CodeTypeDeclaration interfaceDeclaration = new CodeTypeDeclaration(interfaceType.Name)
                {
                    IsInterface = true,
                    TypeAttributes = TypeAttributes.Interface | TypeAttributes.Public
                };

                // 添加方法  
                foreach (var method in interfaceType.GetMethods())
                {
                    CodeMemberMethod codeMethod = new CodeMemberMethod
                    {
                        Name = method.Name,
                        ReturnType = new CodeTypeReference(method.ReturnType)
                    };

                    // 添加方法参数  
                    foreach (var param in method.GetParameters())
                    {
                        codeMethod.Parameters.Add(new CodeParameterDeclarationExpression(param.ParameterType, param.Name));
                    }

                    interfaceDeclaration.Members.Add(codeMethod);
                }

                codeNamespace.Types.Add(interfaceDeclaration);

                // 生成代码  
                provider.GenerateCodeFromCompileUnit(compileUnit, writer, options);

                return writer.ToString();
            }
        }
    }
}

辅助工具类

C#
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace AppDyCode
{
    // 自定义 ListBoxItem 类  
    public class ListBoxItem
    {
        public string Text { get; set; }
        public object Tag { get; set; }

        public override string ToString()
        {
            return Text;
        }
    }
}

主程序

C#

#pragma warning disable SKEXP0010
using System.Reflection;
using System.Text.RegularExpressions;
using Microsoft.CodeAnalysis;
using Microsoft.CodeAnalysis.CSharp;
using Microsoft.SemanticKernel;
using Microsoft.SemanticKernel.ChatCompletion;
using Microsoft.SemanticKernel.Connectors.OpenAI;

namespace AppDyCode
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private async void btnLoadPlugins_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // 创建更安全的Semantic Kernel配置
            var kernelBuilder = Kernel.CreateBuilder();
            kernelBuilder.AddOpenAIChatCompletion(
                modelId: "deepseek-chat",
                apiKey: Environment.GetEnvironmentVariable("DEEPSEEK_API_KEY") ?? "sk-xxxx",
                endpoint: new Uri("https://api.deepseek.com/v1")
            );

            // 构建内核
            var kernel = kernelBuilder.Build();

            string Prompt = @"
                作为一个专业的C#专家，：
                用以下接口模板
                {interface}继承生成完整的C#代码，完成{requirement}，生成代码中不要包括接口模板内容，只需要生成完整的C#代码,其它内容不要给我。
                ";

            string interfaceCode = InterfaceCodeReader.GetInterfaceDefinition(typeof(ISortRules));
            Prompt = Prompt.Replace("{interface}", interfaceCode);
            Prompt = Prompt.Replace("{requirement}", txtMsg.Text);

            var chatCompletionService = kernel.GetRequiredService<IChatCompletionService>();
            var chatResult = await chatCompletionService.GetChatMessageContentsAsync(
                new ChatHistory
                {
                        new ChatMessageContent(AuthorRole.System, "你是一个C#专家"),
                        new ChatMessageContent(AuthorRole.User, Prompt)
                },
                new OpenAIPromptExecutionSettings
                {
                    MaxTokens = 800,
                    Temperature = 0.6,
                    TopP = 0.9
                }

            );
            string result = chatResult[0].Content;
            var code = ExtractCSharpCode(result);

            try
            {
                // 动态编译代码  
                var assemblyResult = CompileDynamicAssembly(code);

                if (assemblyResult.Success)
                {
                    // 获取动态编译后的程序集  
                    var assembly = assemblyResult.Assembly;

                    // 查找所有公共类型  
                    var pluginTypes = assembly.GetTypes()
                        .Where(t => t.IsPublic && !t.IsInterface && !t.IsAbstract)
                        .ToList();

                    // 清空并填充 lstPlugins  
                    lstPlugins.Items.Clear();
                    foreach (var type in pluginTypes)
                    {
                        // 创建一个 ListBoxItem，并将类型存储在 Tag 属性中  
                        var item = new ListBoxItem
                        {
                            Text = type.FullName,
                            Tag = type
                        };
                        lstPlugins.Items.Add(item);
                    }

                    MessageBox.Show($"成功加载 {pluginTypes.Count} 个插件类型", "提示", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
                }
                else
                {
                    // 显示编译错误  
                    MessageBox.Show(string.Join(Environment.NewLine, assemblyResult.Errors),
                        "编译错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show($"加载插件时发生错误：{ex.Message}", "错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
            }
        }


        private (bool Success, Assembly Assembly, string[] Errors) CompileDynamicAssembly(string sourceCode)
        {
            var assemblyName = Path.GetRandomFileName();
            var references = new List<MetadataReference>
            {  
                // 基本 .NET 程序集引用  
                MetadataReference.CreateFromFile(typeof(object).Assembly.Location),
                MetadataReference.CreateFromFile(typeof(System.Linq.Enumerable).Assembly.Location)
            };

            // 添加 System.Collections 程序集引用  
            try
            {
                var systemCollectionsAssembly = Assembly.Load("System.Collections, Version=8.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a");
                references.Add(MetadataReference.CreateFromFile(systemCollectionsAssembly.Location));
            }
            catch (Exception ex)
            {
                // 如果加载失败，可以记录错误或使用备选方案  
                MessageBox.Show($"无法加载 System.Collections 程序集: {ex.Message}");
            }

            references.AddRange(new[]
            {  
        // 当前应用程序的程序集引用  
        MetadataReference.CreateFromFile(Assembly.GetExecutingAssembly().Location),  
        
        // 包含 ISortRules 接口的程序集引用  
        MetadataReference.CreateFromFile(typeof(ISortRules).Assembly.Location),  

        // 添加 System.Collections.Generic 的引用  
        MetadataReference.CreateFromFile(typeof(System.Collections.Generic.List<>).Assembly.Location)
    });

            // 完整的源代码，确保包含必要的 using 语句  
            string fullSourceCode = $@"  
            using System;  
            using System.Collections.Generic;  
            using {typeof(ISortRules).Namespace};  
            
            {sourceCode}";

            var syntaxTree = CSharpSyntaxTree.ParseText(fullSourceCode);

            var compilation = CSharpCompilation.Create(
                assemblyName,
                syntaxTrees: new[] { syntaxTree },
                references: references,
                options: new CSharpCompilationOptions(OutputKind.DynamicallyLinkedLibrary)
            );

            using (var ms = new MemoryStream())
            {
                var result = compilation.Emit(ms);

                if (result.Success)
                {
                    ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                    var assembly = Assembly.Load(ms.ToArray());
                    return (true, assembly, Array.Empty<string>());
                }
                else
                {
                    var errors = result.Diagnostics
                        .Where(d => d.Severity == DiagnosticSeverity.Error)
                        .Select(d => $"{d.Id}: {d.GetMessage()}")
                        .ToArray();

                    return (false, null, errors);
                }
            }
        }

        private string ExtractCSharpCode(string input)
        {
            // 使用更复杂的正则表达式，同时支持多种代码块提取  
            string[] patterns = new[]
            {
                @"```csharp\r?\n([\s\S]*?)```", // 代码块形式  
                @"namespace\s+[\w\.]+\s*\{[\s\S]*?\}", // 完整命名空间  
                @"public\s+class\s+\w+\s*:\s*\w+\s*\{[\s\S]*?\}" // 类定义块  
            };

            foreach (var pattern in patterns)
            {
                Match match = Regex.Match(input, pattern, RegexOptions.Multiline);
                if (match.Success)
                {
                    // 清理代码块，移除代码块标记  
                    string extractedCode = match.Groups[1]?.Value ?? match.Value;

                    // 确保代码有效性  
                    if (!string.IsNullOrWhiteSpace(extractedCode))
                    {
                        // 额外清理：移除前后空白  
                        return extractedCode.Trim();
                    }
                }
            }

            // 如果没有匹配，尝试最后的备用方案  
            // 查找第一个看起来像有效的C#代码块  
            Match fallbackMatch = Regex.Match(input, @"(public\s+class\s+\w+[\s\S]*?})", RegexOptions.Singleline);
            if (fallbackMatch.Success)
            {
                return fallbackMatch.Value.Trim();
            }

            return string.Empty;
        }

        private void btnTest_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (lstPlugins.SelectedItem == null)
            {
                MessageBox.Show("请先选择一个插件", "提示", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
                return;
            }

            try
            {
                // 获取选中的插件类型名称  
                string selectedPluginTypeName = lstPlugins.SelectedItem.ToString();

                // 通过反射查找插件类型  
                var pluginType = (Type)((ListBoxItem)lstPlugins.SelectedItem).Tag;

                if (pluginType == null)
                {
                    MessageBox.Show($"未找到类型 {selectedPluginTypeName}", "错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
                    return;
                }

                // 检查插件是否实现了 ISortRules 接口  
                if (!typeof(ISortRules).IsAssignableFrom(pluginType))
                {
                    MessageBox.Show("选择的插件不是有效的排序插件", "错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
                    return;
                }

                // 创建插件实例  
                var pluginInstance = Activator.CreateInstance(pluginType) as ISortRules;

                // 准备测试数据  
                var testList = txtTest.Text.Split(",").ToList().ConvertAll(x=> { 
                    return  int.Parse(x.Trim());
                }).ToList();

                // 调用排序方法  
                pluginInstance.Sort(testList);

                // 显示排序后的列表  
                txtResult.Text += string.Join(", ", testList);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show($"插件调用错误：{ex.Message}", "错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
            }
        }
    }
}

未来展望

这种技术范式预示着编程模式的重大变革：

低代码/无代码平台
AI辅助开发
动态可扩展系统
实时业务逻辑调整

技术挑战与解决方案

安全性：严格的接口约束和类型检查
性能：缓存和优化动态编译流程
错误处理：comprehensive异常捕获和降级机制

结语

我们正站在软件开发的十字路口。这种AI驱动的动态编程范式，不仅仅是一种技术尝试，更代表了未来软件架构的发展方向。

通过将人工智能、动态编译和反射技术巧妙结合，我们正在重新定义"代码"的概念 —— 从静态的文本，转变为可以即时生成、动态调整的智能系统。

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