Dora.Interception，为.NET Core度身打造的AOP框架 [3]：多样化拦截器应用方式

Posted 2021-04-20 大内老A

在《》中，我们通过对拦截器的介绍了Dora.Interception的两种拦截机制，即针对接口的“实例拦截”针对虚方法的“类型拦截”。我们介绍了拦截器的本质以及基于约定的拦截器定义方式，接下来我们将着重关注拦截器的应用问题。

01

解决什么问题

和有些AOP框架不同，Dora.Interception在设计刻意地将拦截器和拦截器应用刻意地分开。不仅如此，在拦截器和拦截器应用之间，我们还分离出“拦截器管道的构建”：

• 拦截器：旨在完成单一拦截功能的实现；

• 拦截器管道的构建：将多个拦截器按照指定的顺序构建一个管道；

• 拦截器的应用：将构建的拦截器管道应用到被拦截的某个方法上。

02

IInterceptorChainBuilder

拦截器管道的构建由IInterceptorChainBuilder来完成，它类似于ASP.NET Core的IApplicationBuilder接口，后者利用注册的中间件来构建一个中间件管道，而IInterceptorChainBuilder则采用类似的方式将注册的拦截器构建成一个拦截器管道。

如下面的代码片段所示，我们利用Use方法将表示拦截器的InterceptorDelegate 的委托对象提供给IInterceptorChainBuilder，该方法的order参数表示提供的拦截器最终在拦截器链条上的位置。拦截器管道的构建最终由Build方法来完成，构建的管道也体现为一个InterceptorDelegate类型的委托。

public interface IInterceptorChainBuilder
{
    InterceptorDelegate Build();
    IInterceptorChainBuilder New();
    IInterceptorChainBuilder Use(InterceptorDelegate interceptor, int order);

    IServiceProvider ServiceProvider { get; }
}

由于Dora.Interception是为.NET Core度身定制的，而.NET Core总是离不开通过通过IServiceProvider表示的DI容器，所以我们将IServiceProvider整合到IInterceptorChainBuilder中，我们在构建拦截器管道过程中所需的任何一个依赖服务都可以利用它来提取。IInterceptorChainBuilder的New方法用来创建一个新的IInterceptorChainBuilder对象，当我们开始构建一个管道的时候需要调用此方法。

虽然Dora.Interception最终总是利用InterceptorDelegate对象来表示拦截器，但是我们推荐应用程序采用我们约定的方式将拦截器定义成一个POCO类型，所谓我们为IInterceptorChainBuilder定义了如下几个扩展方法来注册一次方式定义的拦截器类型。

如果调用第一个和第三个Use方法提供拦截器类型（第二个Use方法直接提供的是拦截器对象），我们最终需要利用作为DI容器的IServiceProvider对象来创建对应的实例。如果构造函数中所有的参数都是预选注册的服务，我们无需提供任何的参数，否则就需要利用arguments来提供它们。

public static class InterceptorChainBuilderExtensions
{    
    public static IInterceptorChainBuilder Use<TInterceptor>(
        this IInterceptorChainBuilder builder, 
        int order, 
        params object[] arguments);
    public static IInterceptorChainBuilder Use(
        this IInterceptorChainBuilder builder, 
        object interceptor, 
        int order);
    public static IInterceptorChainBuilder Use(
        this IInterceptorChainBuilder builder, 
        Type interceptorType, 
        int order, 
        params object[] arguments);
}

03

IInterceptorProvider

IInterceptorChainBuilder仅仅是一个用来构建拦截器管道的工具而已，最终向它提供原材料（拦截器）的是一个IInterceptorProvider对象。一般来说一个拦截器类型对应一个IInterceptorProvider实现（也可以是多个）。

如下面的代码片段所示，IInterceptorProvider同样定义了一个Use方法，该方法将上面这个IInterceptorChainBuilder作为参数。在具体的实现中，我们一般会调用IInterceptorChainBuilder的Use方法来注册对应的拦截器类型。IInterceptorProvider还具有一个AllowMultiple属性表示当前类型的多个拦截器实例能够同时存在于管道中。

public interface IInterceptorProvider
{
    void Use(IInterceptorChainBuilder builder);
    bool AllowMultiple { get; }
}

IInterceptorProvider接口实际上体现了拦截器的注册方法，因为所谓的拦截器注册本质上体现为如何向IInterceptorChainBuilder提供拦截器的问题。由于标准Attribute是我们推荐的注册方式，我们为它们定义了如下这个名为InterceptorAttribute的基类。InterceptorAttribute可以标注到类型、属性和方法上，它的AllowMultiple属性与标注到该Attribute上的AttributeUsageAttribute的AllowMultiple属性一致，默认值为False。

[AttributeUsage((AttributeTargets) (AttributeTargets.Property | AttributeTargets.Method | AttributeTargets.Class), AllowMultiple=false)]
public abstract class InterceptorAttribute : Attribute, IInterceptorProvider,
{   
    public abstract void Use(IInterceptorChainBuilder builder);
    public bool AllowMultiple { get; }
    public int Order { get; set; }
}

比如在《》中，我们定义了如下这么一个典型的Interceptor类型：

public class FoobarInterceptor
{
    public IFoo Foo { get; }
    public string Baz { get; }  
    public FoobarInterceptor(IFoo foo, string baz)
    {
        Foo = foo;
        Baz = baz;
    }
    public async Task InvokeAsync(InvocationContext context, IBar bar)
    {
        await Foo.DoSomethingAsync();
        await bar.DoSomethingAsync();
        await context.ProceedAsync();
    }
}

我们可以为它定义如下这么一个类型为FoobarInterceptorAttribute 的IInterceptorProvider的实现。

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class| AttributeTargets.Method)]
public class FoobarInterceptorAttribute : InterceptorAttribute
{     
    public string Baz { get; }
    public FoobarInterceptorAttribute(string baz) => Baz = baz;
    public override void Use(IInterceptorChainBuilder builder) 
    => builder.Use<FoobarInterceptor>(Order, Baz);
}

虽然Dora.Interception是将Interceptor和IInterceptorProvider区分开来，但是应用程序可以采用如下的方式将它们合二为一。其实将它们分而治之还有一个好处，那就是我可以为IInterceptorProvider起一个不同的名称，比如第一篇演示的实例中我们将拦截器命名为CachingInterceptor，但是对应的IInterceptorProvider实现类型则定义成CacheReturnValueAttribute。还有另一个好处就是可以为同一个拦截器名类型定义多一个不同的IInterceptorProvider实现。

public class FoobarInterceptorAttribute : InterceptorAttribute
{
    public string Baz { get; }
    public FoobarInterceptorAttribute(string baz) 
    => Baz = baz;
    public async Task InvokeAsync(
        InvocationContext context, 
        IFoo foo, 
        IBar bar)
    {
        await foo.DoSomethingAsync();
        await bar.DoSomethingAsync();
        await context.ProceedAsync();
    }
    public override void Use(IInterceptorChainBuilder builder) 
    => builder.Use(this, Order);
}

04

IInterceptorProviderResolver

最终针对拦截器的应用体现在IInterceptorProviderResolver对象上。IInterceptorProvider其实帮助我们解决了一个核心问题：提供具体的拦截器并将它存放到对应的位置（即在最终构建的拦截器管道中的Order）。那么针对拦截器的应用最终体现为：针对一个类型或者其成员（方法或者属性），能够提供怎样的IInterceptorProvider。

如下面的代码片段所示，IInterceptorProviderResolver提供了三个方法来解析应用到类型、方法和属性（Get、Set或者Both）的IInterceptorProvider。

public interface IInterceptorProviderResolver
{
    bool? WillIntercept(Type targetType);

    IInterceptorProvider[] GetInterceptorProvidersForMethod(Type targetType, MethodInfo targetMethod);
    IInterceptorProvider[] GetInterceptorProvidersForProperty(Type targetType, PropertyInfo targetProperty, PropertyMethod getOrSet);
    IInterceptorProvider[] GetInterceptorProvidersForType(Type targetType);   
}

[Flags]
public enum PropertyMethod
{
    Get  = 1,
    Set  = 2,
    Both = 3,
}

我们说标注Attribute仅仅体现为针对拦截器的一种注册方式而已，因为在Dora.Interception我们为它定义了如下这么一个AttributeInterceptorProviderResolver，它是默认注册的。

internal class AttributeInterceptorProviderResolver : IInterceptorProviderResolver
{   
    public IInterceptorProvider[] GetInterceptorProvidersForMethod(Type targetType, MethodInfo method);
    public IInterceptorProvider[] GetInterceptorProvidersForProperty(Type targetType, PropertyInfo property, PropertyMethod propertyMethod);
    public IInterceptorProvider[] GetInterceptorProvidersForType(Type type);

    public bool? WillIntercept(Type type);
    public bool? WillIntercept(Type targetType, MethodInfo method);
    public bool? WillIntercept(Type targetType, PropertyInfo property);
}

04

自定义应用方式

如果我们觉得基于Attribute的实现不能满足你的需求，只需要自行实现上面这个IInterceptorProviderResolver接口就可以了。比如我们可以定义如下这个“万能”的IInterceptorProviderResolver实现，因为我将针对IInterceptorProvider对象与目标方法的匹配规则定义成一个Func<MethodInfo, bool>。

public class InterceptorRegistry : IInterceptorProviderResolver
{
    private readonly IInterceptorProvider[] _empty = new IInterceptorProvider[0];
    private readonly Dictionary<IInterceptorProvider, Func<MethodInfo, bool>> _policies = new Dictionary<IInterceptorProvider, Func<MethodInfo, bool>>();

    public IInterceptorProvider[] GetInterceptorProvidersForMethod(Type targetType, MethodInfo targetMethod)
    => _policies.Where(it => it.Value(targetMethod)).Select(it => it.Key).ToArray();

    public IInterceptorProvider[] GetInterceptorProvidersForProperty(Type targetType, PropertyInfo targetProperty, PropertyMethod getOrSet)
    {
        switch (getOrSet)
        {
            case PropertyMethod.Get:
                return GetInterceptorProvidersForMethod(targetType, targetProperty.GetMethod);
            case PropertyMethod.Set:
                return GetInterceptorProvidersForMethod(targetType, targetProperty.SetMethod);
            default:
                return GetInterceptorProvidersForMethod(targetType, targetProperty.GetMethod)
                    .Union(GetInterceptorProvidersForMethod(targetType, targetProperty.SetMethod))
                    .ToArray();
        }
    }

    public IInterceptorProvider[] GetInterceptorProvidersForType(Type targetType) => _empty;

    public bool? WillIntercept(Type targetType)
    {
        if (targetType.GetCustomAttributes<NonInterceptableAttribute>().Any())
        {
            return false;
        }
        return null;
    }

    public InterceptorRegistry Add(IInterceptorProvider interceptorProvider, Func<MethodInfo, bool> filter)
    {
        _policies.Add(interceptorProvider, filter);
        return this;
    }
}

这样的自定义IInterceptorProviderResolver（InterceptorRegistry ）可以采用如下的方式进行注册。

public class Startup
{
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        var registry = new InterceptorRegistry()
            .Add(new CacheReturnValueAttribute(), 
            method => method.Name == "GetCurrentTime" 
            && method.DeclaringType == typeof(SystemClock));

        services.AddInterception(builder
        =>builder.InterceptorProviderResolvers.Add("policy",registry));
    }
    ...
}

或者

public class Startup
{
    public IServiceProvider ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        var registry = new InterceptorRegistry()
            .Add(new CacheReturnValueAttribute(), method => method.Name == "GetCurrentTime" 
            && method.DeclaringType == typeof(SystemClock));
         return services.BuildInterceptableServiceProvider(builder=>
            builder.InterceptorProviderResolvers.Add("policy",registry));
    }
}

通过自定义IInterceptorProviderResolver可以帮助我们实现任意形式的拦截器注册方式，但是千万不能滥用。我个人的观点是：这种用于注册拦截器的规则必需是明确的，我们必需非常确切地知道拦截器最终应用到了哪个方法上。如果定义的规则太过模糊，比如针对方法名称进行注册，那么我们的拦截器极有可能应用到某个我们并不希望的方法上。

前情回顾

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