Asp .Net Core 系列：基于 Castle DynamicProxy + Autofac 实践 AOP 以及实现事务、用户填充功能

freeflydom

2024年9月13日 9:24 本文热度 520

什么是 AOP ？

AOP（Aspect-Oriented Programming，面向切面编程）是一种编程范式，旨在通过将横切关注点（cross-cutting concerns）从主要业务逻辑中分离出来，以提高代码的模块化性、可维护性和复用性。

在传统的面向对象编程中，我们通常通过类和对象来组织和实现功能。然而，某些功能，如日志记录、事务管理、安全性检查等，可能会跨越多个对象和模块，这种跨越称为横切关注点。AOP 的核心思想是将这些横切关注点从业务逻辑中分离出来，通过特定的机制将它们应用到代码中，而不是通过直接修改业务逻辑来实现。

.Net Core 中有哪些 AOP 框架？

PostSharp（收费）

PostSharp是一个功能强大的AOP框架，它通过编译器插件的形式集成到Visual Studio中。PostSharp支持编译时AOP（通过C#特性应用切面），并提供了丰富的切面类型，包括方法拦截、属性访问拦截、异常处理等。它还提供了商业支持和丰富的文档。

Castle DynamicProxy

Castle DynamicProxy是Castle项目的一部分，它允许开发者在运行时动态创建代理类，这些代理类可以拦截对目标对象的调用，并在调用前后执行自定义逻辑。虽然它本身不是一个完整的AOP框架，但它经常被用作构建AOP解决方案的基础。

AspectCore Framework

AspectCore 是一个开源的 AOP 框架，专为 .NET Core 设计。它提供了基于动态代理的运行时切面和方法拦截机制，支持常见的切面编程需求，如日志、缓存、事务等。

基于 Castle DynamicProxy 实现 AOP

1. 安装Castle.Core NuGet包

Install-Package Castle.Core

2. 定义接口和类

假设你有一个接口和一个实现了该接口的类，你想要拦截这个类的方法调用。

public interface IMyService  
{  
    void PerformAction();  
}   
public class MyService : IMyService  
{  
    public void PerformAction()  
    {  
        Console.WriteLine("Action performed.");  
    }  
}

3. 创建拦截器

接下来，你需要创建一个拦截器类，该类将实现IInterceptor接口。在这个接口的实现中，你可以定义在调用目标方法之前和之后要执行的逻辑。

using Castle.DynamicProxy;  
  
public class MyInterceptor : IInterceptor  
{  
    public void Intercept(IInvocation invocation)  
    {  
        // 在调用目标方法之前执行的逻辑  
        Console.WriteLine("Before method: " + invocation.Method.Name);  
  
        // 调用目标方法  
        invocation.Proceed();  
  
        // 在调用目标方法之后执行的逻辑  
        Console.WriteLine("After method: " + invocation.Method.Name);  
    }  
}

4. 创建代理并调用方法

最后，你需要使用ProxyGenerator类来创建MyService的代理实例，并指定拦截器。然后，你可以像使用普通对象一样调用代理的方法，但拦截器中的逻辑会在调用发生时执行。

using Castle.DynamicProxy;  
  
public class Program  
{  
    public static void Main(string[] args)  
    {  
        var generator = new ProxyGenerator();  
        var interceptor = new MyInterceptor();  
  
        // 创建MyService的代理实例，并指定拦截器  
        var proxy = generator.CreateInterfaceProxyWithTarget<IMyService>(  
            new MyService(), interceptor);  
  
        // 调用代理的方法，拦截器中的逻辑将被执行  
        proxy.PerformAction();  
    }  
}

注意，上面的示例使用了接口代理（CreateInterfaceProxyWithTarget），这意味着你的目标类必须实现一个或多个接口。如果你想要代理一个类而不是接口，你可以使用CreateClassProxyWithTarget方法（但这通常用于需要代理非虚方法或字段的场景，且要求目标类是可继承的）。

IOC中使用 Castle DynamicProxy

由于IOC容器（如Microsoft的IServiceCollection和IServiceProvider）通常不直接支持AOP,所以用 Autofac
1. 安装必要的 NuGet 包

首先，确保你的项目中安装了以下 NuGet 包：

Install-Package Autofac

Install-Package Autofac.Extensions.DependencyInjection

Install-Package Autofac.Extras.DynamicProxy

Install-Package Castle.Core

2. 创建服务接口和实现类

    public class User
    {
        public long Id { get; set; }


        public string Name { get; set; }


        public long CreateUserId { get; set; }


        public string CreateUserName { get; set; }


        public DateTime CreateTime { get; set; }


        public long UpdateUserId { get; set; }


        public string UpdateUserName { get; set; }


        public DateTime UpdateTime { get; set; }
    }    


    public interface IUserService
    {
        void Test();


        Task<int> TaskTest();


        void Add(User user);


       void Update(User user);
    }




    public class UserService : IUserService
    {
        public void Test()
        {
            Console.WriteLine("Test");
        }


        public async Task<int> TaskTest()
        {
            await Console.Out.WriteLineAsync("TaskTest");
            return 1;
        }


        public void Add(User user)
        {
            Console.WriteLine(user.CreateUserId);
            Console.WriteLine(user.CreateUserName);
        }


        public void Update(User user)
        {
            Console.WriteLine(user.UpdateUserId);
            Console.WriteLine(user.UpdateUserName);
        }
    }


    [ApiController]
    [Route("[controller]")]
    public class UserController : ControllerBase
    {
        readonly IUserService _userService;


        public UserController(IUserService userService)
        {
            _userService = userService;
        }        


        [HttpGet]
        [Route("/taskTest")]
        public async Task<string> TaskTest()
        {
            await _userService.TaskTest();
            return "ok";
        }


        [HttpGet]
        [Route("/test")]
        public string Test()
        {
            _userService.Test();
            return "ok";
        }


        [HttpGet]
        [Route("/add")]
        public string Add()
        {
            _userService.Add(new Model.User { Name = "张三" });
            return "ok";
        }




        [HttpGet]
        [Route("/update")]
        public string Update()
        {
            _userService.Update(new Model.User { Name = "张三" });
            return "ok";
        }
    }

3. 创建拦截器类

创建一个实现 IInterceptor 接口的拦截器类 LoggingInterceptor，用于拦截方法调用并添加日志记录：

public class LoggingInterceptor : IInterceptor
{
    public void Intercept(IInvocation invocation)
    {
        Console.WriteLine($"Before executing: {invocation.Method.Name}");


        invocation.Proceed(); // 调用原始方法


        Console.WriteLine($"After executing: {invocation.Method.Name}");
    }
}

4. 配置 Autofac 容器

builder.Host.UseServiceProviderFactory(new AutofacServiceProviderFactory()) //使用Autofac
                        .ConfigureContainer<ContainerBuilder>(autofacBuilder =>
                        {
                       
                            autofacBuilder.RegisterType<LoggingInterceptor>();
                                             
                            autofacBuilder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>    ().SingleInstance().AsImplementedInterfaces()    
                            .EnableInterfaceInterceptors() // 启用接口拦截器
                            .InterceptedBy(typeof(LoggingInterceptor)); //指定拦截器
                        });

与Autofac集成时，配置拦截器主要有两种方式

使用 InterceptAttribute 特性

这种方式通过在接口或类上添加[Intercept(typeof(YourInterceptor))]特性来指定拦截器。然后，在Autofac注册时，启用接口或类的拦截器。（通常不推荐在类上直接添加，因为这会使类与Autofac紧密耦合）

 [Intercept(typeof(UserAutoFillInterceptor))]
 public class UserService : IUserService
{  
     public void Test()
     {
        Console.WriteLine("Test");
     } 
}


autofacBuilder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>().EnableInterfaceInterceptors() // 启用接口拦截器

使用 InterceptedBy() 方法

这种方式不依赖于[Intercept]特性，而是在注册服务时直接使用InterceptedBy()方法来指定拦截器。

                            autofacBuilder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>()    
                            .EnableInterfaceInterceptors() // 启用接口拦截器
                            .InterceptedBy(typeof(LoggingInterceptor)); //指定拦截器

实现事务管理

拦截器基类

    /// <summary>
    /// 拦截基类
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T"></typeparam>
    public abstract class BaseInterceptor<T> : IInterceptor
    {
        protected readonly ILogger<T> _logger;
        public BaseInterceptor(ILogger<T> logger)
        {
            _logger = logger;
        }


        /// <summary>
        /// 拦截方法
        /// </summary>
        /// <param name="invocation"></param>
        public virtual void Intercept(IInvocation invocation)
        {
            try
            {
                Method = invocation.MethodInvocationTarget ?? invocation.Method;
                InterceptHandle(invocation);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex, ex.Message);
                throw ex;
            }         
        }


        /// <summary>
        /// 拦截处理
        /// </summary>
        /// <param name="invocation"></param>
        public abstract void InterceptHandle(IInvocation invocation);


        protected MethodInfo Method{ get; set; }


        public static bool IsAsyncMethod(MethodInfo method)
        {
            return (method.ReturnType == typeof(Task) ||
                (method.ReturnType.IsGenericType && method.ReturnType.GetGenericTypeDefinition() == typeof(Task<>))
            );
        }
}

事务特性：用来判断是否需要事务管理的

    /// <summary>
    /// 事务特性
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method | AttributeTargets.Class, Inherited = true)]
    public class TransactionalAttribute : Attribute
    {
        public TransactionalAttribute()
        {
            Timeout = 60;
        }


        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        public int Timeout { get; set; }


        /// <summary>
        /// 事务隔离级别
        /// </summary>
        public IsolationLevel IsolationLevel { get; set; }


        /// <summary>
        /// 事务传播方式
        /// </summary>
        public Propagation Propagation { get; set; }
    }


    /// <summary>
    /// 事务传播方式
    /// </summary>
    public enum Propagation
    {
        /// <summary>
        /// 默认：如果当前没有事务，就新建一个事务，如果已存在一个事务中，加入到这个事务中。
        /// </summary>
        Required = 0,


        /// <summary>
        /// 使用当前事务，如果没有当前事务，就抛出异常
        /// </summary>
        Mandatory = 1,


        /// <summary>
        /// 以嵌套事务方式执行
        /// </summary>
        Nested = 2,
    }

事务拦截器：处理事务的

    /// <summary>
    /// 事务拦截器
    /// </summary>
    public class TransactionalInterceptor : BaseInterceptor<TransactionalInterceptor>
    {
        public TransactionalInterceptor(ILogger<TransactionalInterceptor> logger) : base(logger)
        {


        }


        public override void InterceptHandle(IInvocation invocation)
        {
            
            if (Method.GetCustomAttribute<TransactionalAttribute>(true) == null && Method.DeclaringType?.GetCustomAttribute<TransactionalAttribute>(true) == null)
            {
                invocation.Proceed();
            }
            else
            {
                try
                {
                    Console.WriteLine("开启事务");


                    //执行方法
                    invocation.Proceed();


                    // 异步获取异常，先执行
                    if (IsAsyncMethod(invocation.Method))
                    {
                        var result = invocation.ReturnValue;
                        if (result is Task)
                        {
                            Task.WaitAll(result as Task);
                        }
                    }


                    Console.WriteLine("提交事务");
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine("回滚事务");
                    _logger.LogError(ex, ex.Message);
                    throw ex;
                }
            }
        }
    }

接口上加入事务特性

    //[Transactional]
    public class UserService : IUserService
    {


        [Transactional]
        public void Test()
        {
            Console.WriteLine("Test");
        }
    }

注入IOC

builder.Host.UseServiceProviderFactory(new AutofacServiceProviderFactory())
                        .ConfigureContainer<ContainerBuilder>(autofacBuilder =>
                        {
                            autofacBuilder.RegisterType<TransactionalInterceptor>();                                      
                            autofacBuilder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>().SingleInstance().AsImplementedInterfaces()
                            .EnableInterfaceInterceptors()
                            .InterceptedBy(typeof(TransactionalInterceptor));
                        });

测试

实现用户自动填充

上下户用户

    public interface IHttpContextUser
    {
         long UserId { get; }


         string UserName { get;}
    }




    public class HttpContextUser : IHttpContextUser
    {
        private readonly IHttpContextAccessor _accessor;
        public HttpContextUser(IHttpContextAccessor accessor)
        {
            _accessor = accessor;
        }
        public long UserId
        {
            get
            {
                return 1; //这里暂时是写死的
                if (int.TryParse(_accessor.HttpContext?.User?.FindFirstValue(ClaimTypes.Sid), out var userId))
                {
                    return userId;
                }
                return default;
            }
        }


        public string UserName
        {
            get
            {
                return "admin"; //这里暂时是写死的
                return _accessor.HttpContext?.User?.FindFirstValue(ClaimTypes.Name) ?? "";
            }
        }
    }

注入IOC

           builder.Services.AddHttpContextAccessor();
           builder.Host.UseServiceProviderFactory(new AutofacServiceProviderFactory())
                        .ConfigureContainer<ContainerBuilder>(autofacBuilder =>
                        {
                       
                            autofacBuilder.RegisterType<HttpContextUser>().As<IHttpContextUser>().SingleInstance().AsImplementedInterfaces();
                            autofacBuilder.RegisterType<UserAutoFillInterceptor>();
                       
                       
                            autofacBuilder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>().SingleInstance().AsImplementedInterfaces()
                            .EnableInterfaceInterceptors()
                            .InterceptedBy(typeof(UserAutoFillInterceptor));
                        });

用户自动拦截器：处理用户填充的

    /// <summary>
    /// 用户自动填充拦截器
    /// </summary>
    public class UserAutoFillInterceptor : BaseInterceptor<UserAutoFillInterceptor>
    {
        private readonly IHttpContextUser _user;
        public UserAutoFillInterceptor(ILogger<UserAutoFillInterceptor> logger,IHttpContextUser user) : base(logger)
        {
            _user = user;
        }


        public override void InterceptHandle(IInvocation invocation)
        {
            //对当前方法的特性验证
            if (Method.Name?.ToLower() == "add" || Method.Name?.ToLower() == "update")
            {
                if (invocation.Arguments.Length == 1 && invocation.Arguments[0].GetType().IsClass)
                {
                    dynamic argModel = invocation.Arguments[0];
                    var getType = argModel.GetType();
                    if (Method.Name?.ToLower() == "add")
                    {
                        if (getType.GetProperty("CreateUserId") != null)
                        {
                            argModel.CreateUserId = _user.UserId;
                        }
                        if (getType.GetProperty("CreateUserName") != null)
                        {
                            argModel.CreateUserName = _user.UserName;
                        }
                        if (getType.GetProperty("CreateTime") != null)
                        {
                            argModel.CreateTime = DateTime.Now;
                        }
                     
                    }
                    if (getType.GetProperty("UpdateUserId") != null)
                    {
                        argModel.UpdateUserId = _user.UserId;
                    }
                    if (getType.GetProperty("UpdateUserName") != null)
                    {
                        argModel.UpdateUserName = _user.UserName;
                    }
                    if (getType.GetProperty("UpdateTime") != null)
                    {
                        argModel.UpdateTime = DateTime.Now;
                    }
                   
                    }
                invocation.Proceed();
            }
            else
            {
                invocation.Proceed();
            }
        }
    }