F 9.0 编译器在查找属性构造函数时的回归问题分析

问题背景

在 F# 9.0 编译器中，开发者报告了一个关于属性构造函数的查找问题。具体表现为当使用自定义的 JSON 派生类型属性时，编译器无法找到正确的构造函数，导致编译错误 FS1133（"No constructors are available for the type..."）。

问题复现

问题出现在以下代码结构中：

namespace Foo

open System.Text.Json.Serialization

type internal ApplicationTenantJsonDerivedTypeAttribute() =
    inherit JsonDerivedTypeAttribute (typeof<ApplicationTenant>, "a")

[<ApplicationTenantJsonDerivedType>] 
type ApplicationTenant [<JsonConstructor>] (id, name, loginProvider, allowedDomains, authorizedTenants, properties) =
    member _.Id = ""

这段代码在 F# 8.0 中可以正常编译，但在 F# 9.0 中会抛出编译错误，提示找不到 ApplicationTenantJsonDerivedTypeAttribute 类型的构造函数。

技术分析

属性系统的工作原理

在 .NET 中，属性（Attribute）是一种特殊的类，用于向程序元素添加元数据。当编译器遇到属性应用时，它需要：

1. 查找属性类型
2. 验证属性是否可用于目标元素（类、方法等）
3. 查找并调用适当的构造函数来实例化属性

F# 编译器的变化

F# 9.0 编译器在属性处理方面进行了若干改进，包括对 AttributeTargets 的更严格检查。然而，初步测试表明即使禁用这些检查，问题仍然存在，说明问题根源可能在其他方面。

可能的根本原因

1. 可见性问题：ApplicationTenantJsonDerivedTypeAttribute 被标记为 internal，可能在跨程序集或模块边界时导致可见性问题

2. 构造函数解析逻辑变更：F# 9.0 可能修改了构造函数解析的算法，导致对继承属性的处理方式发生变化

3. 类型初始化顺序：由于使用了相互递归的类型定义（and 关键字），可能在类型解析阶段出现了顺序问题

解决方案与建议

对于遇到此问题的开发者，可以采取以下临时解决方案：

1. 降级到 F# 8.0：确认问题确实存在于 F# 9.0 中

2. 修改属性定义：

   • 尝试移除 internal 修饰符
   • 显式提供公共构造函数

3. 重构代码结构：

   • 避免使用相互递归的类型定义
   • 将属性定义移到单独的文件或模块中

未来展望

这个问题已被标记为 bug 并关闭，预计将在后续的 F# 9.0 更新中得到修复。开发者可以关注官方更新日志以获取修复信息。

对于 F# 开发者来说，理解属性系统的工作原理和编译器对属性的处理方式非常重要，这有助于在遇到类似问题时快速诊断和解决。