解读ASP.NET 5 & MVC6系列（12）：基于Lamda表达式的强类型Routing实现

前面的深入理解Routing章节，我们讲到了在MVC中，除了使用默认的ASP.NET 5的路由注册方式，还可以使用基于Attribute的特性（Route和HttpXXX系列方法）来定义。本章，我们将讲述一种基于Lambda表达式的强类型类型。

这种方式的基本使用示例如下：

services.Configure<MvcOptions>(opt =>
{
    opt.EnableTypedRouting();

    opt.GetRoute("homepage", c => c.Action<ProductsController>(x => x.Index()));
    opt.GetRoute("aboutpage/{name}", c => c.Action<ProductsController>(x => x.About(Param<string>.Any)));
    opt.PostRoute("sendcontact", c => c.Action<ProductsController>(x => x.Contact()));
});

从示例中可以看出，我们可以通过GetRoute或PostRoute等扩展方法来定义route，而且后面使用Lambda表达式来定Controller的类型和Action的方法。

注意，在这里获取Action的方法名，是通过委托执行该Action方法来实现的（实际上并没有执行，而是基于此获取该Action的MethodInfo）。

实现原理

在Stratup.cs的ConfigureServices方法中配置services的时候，我们可以对MVC站点使用的核心配置文件MvcOptions进行配置，其中该类有一个ApplicationModelConventions属性（List<IApplicationModelConvention>）可以保存一个IApplicationModelConvention接口的集合，改接口可以对MVC程序的程序模型进行管线处理，该接口的定义如下：

public interface IApplicationModelConvention
{
   void Apply(ApplicationModel application);
}

接口中的Apply方法所接收的参数类型是ApplicationModel，而ApplicationModel有两个极其重要的内容可以供我们操作，一个是Controller模型集合，一个是各种Filter的集合，该类的定义如下：

public class ApplicationModel
{
    public ApplicationModel();

    public IList<ControllerModel> Controllers { get; }
    public IList<IFilter> Filters { get; }
}

这里最重要的就是ControllerModel类，该类的实例上保存了各种各样重要而又可以操作的信息，比如该类和相关Action上的路由定义数据，API描述信息，路由约束等等，这些信息都可以进行操作。

新的IApplicationModelConvention注册方式如下：

services.Configure<MvcOptions>(opt =>
{
   opts.ApplicationModelConventions.Add(new MyApplicationModelConvention());
});

所以我们可以利用这个方法，在合适的时机对整个MVC的程序模型做响应的调整和修改，本章节中的强类型路由就是利用这个特性来实现的。

实现步骤

首先定义一个强类型的路由模型TypedRouteModel类，该类要继承于AttributeRouteModel，AttributeRouteModel类是基于Attribute路由的基本模型，TypedRouteModel类的代码如下：

public class TypedRouteModel : AttributeRouteModel
{
    public TypedRouteModel(string template)
    {
        Template = template;
        HttpMethods = new string[0];
    }

    public TypeInfo ControllerType { get; private set; }

    public MethodInfo ActionMember { get; private set; }

    public IEnumerable<string> HttpMethods { get; private set; }

    public TypedRouteModel Controller<TController>()
    {
        ControllerType = typeof(TController).GetTypeInfo();
        return this;
    }

    public TypedRouteModel Action<T, U>(Expression<Func<T, U>> expression)
    {
        ActionMember = GetMethodInfoInternal(expression);
        ControllerType = ActionMember.DeclaringType.GetTypeInfo();
        return this;
    }

    public TypedRouteModel Action<T>(Expression<Action<T>> expression)
    {
        ActionMember = GetMethodInfoInternal(expression);
        ControllerType = ActionMember.DeclaringType.GetTypeInfo();
        return this;
    }

    private static MethodInfo GetMethodInfoInternal(dynamic expression)
    {
        var method = expression.Body as MethodCallExpression;
        if (method != null)
            return method.Method;

        throw new ArgumentException("Expression is incorrect!");
    }

    public TypedRouteModel WithName(string name)
    {
        Name = name;
        return this;
    }

    public TypedRouteModel ForHttpMethods(params string[] methods)
    {
        HttpMethods = methods;
        return this;
    }
}

该类主要的功能是：定义支持传入Controller类型，支持链式调用。

然后再定义一个继承IApplicationModelConvention接口的TypedRoutingApplicationModelConvention类。代码如下：

public class TypedRoutingApplicationModelConvention : IApplicationModelConvention
{
    internal static readonly Dictionary<TypeInfo, List<TypedRouteModel>> Routes = new Dictionary<TypeInfo, List<TypedRouteModel>>();

    public void Apply(ApplicationModel application)
    {
        foreach (var controller in application.Controllers)
        {
            if (Routes.ContainsKey(controller.ControllerType))
            {
                var typedRoutes = Routes[controller.ControllerType];
                foreach (var route in typedRoutes)
                {
                    var action = controller.Actions.FirstOrDefault(x => x.ActionMethod == route.ActionMember);
                    if (action != null)
                    {
                        action.AttributeRouteModel = route;
                        //注意这里是直接替换，会影响现有Controller上的Route特性定义的路由
                        foreach (var method in route.HttpMethods)
                        {
                            action.HttpMethods.Add(method);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

在该类中，保存了一个静态变量Routes，用于保存所有以Lamda表达式方式声明的路由，然后在现有的Controllers集合中进行查找及修改，然后替换AttributeRouteModel属性，并设置响应的Http Method（如果不设置，则默认所有的方式都允许）。

在这里，我们只是简单替换action.AttributeRouteModel，所以会导致一些缺陷（比如一个Action只能支持一个路由路径，以最后一个为准），各位同学可以根据自己的能力进行优化。

优化的时候，要注意Controller上的Route集合保存在controller.Attributes属性上，Action上的Route集合保存在action.Attributes属性上，可以对其进行优化。

然后，在MvcOptions上，我们再为TypeRouteModel添加一些扩展方法以方便使用，代码如下：

public static class MvcOptionsExtensions
{
    public static TypedRouteModel GetRoute(this MvcOptions opts, string template, Action<TypedRouteModel> configSetup)
    {
        return AddRoute(template, configSetup).ForHttpMethods("GET");
    }

    public static TypedRouteModel PostRoute(this MvcOptions opts, string template, Action<TypedRouteModel> configSetup)
    {
        return AddRoute(template, configSetup).ForHttpMethods("POST");
    }

    public static TypedRouteModel PutRoute(this MvcOptions opts, string template, Action<TypedRouteModel> configSetup)
    {
        return AddRoute(template, configSetup).ForHttpMethods("PUT");
    }

    public static TypedRouteModel DeleteRoute(this MvcOptions opts, string template, Action<TypedRouteModel> configSetup)
    {
        return AddRoute(template, configSetup).ForHttpMethods("DELETE");
    }

    public static TypedRouteModel TypedRoute(this MvcOptions opts, string template, Action<TypedRouteModel> configSetup)
    {
        return AddRoute(template, configSetup);
    }

    private static TypedRouteModel AddRoute(string template, Action<TypedRouteModel> configSetup)
    {
        var route = new TypedRouteModel(template);
        configSetup(route);

        if (TypedRoutingApplicationModelConvention.Routes.ContainsKey(route.ControllerType))
        {
            var controllerActions = TypedRoutingApplicationModelConvention.Routes[route.ControllerType];
            controllerActions.Add(route);
        }
        else
        {
            var controllerActions = new List<TypedRouteModel> { route };
            TypedRoutingApplicationModelConvention.Routes.Add(route.ControllerType, controllerActions);
        }

        return route;
    }

    public static void EnableTypedRouting(this MvcOptions opts)
    {
        opts.ApplicationModelConventions.Add(new TypedRoutingApplicationModelConvention());
    }
}

在上述代码中，我们添加了一个EnableTypedRouting扩展方法，以便向MvcOptions.ApplicationModelConventions属性上添加新的TypedRoutingApplicationModelConvention类型示例。

其它的扩展方法则都是用于声明相关的route，大家注意，在最开头的示例中，我们看到获取action信息的方法是通过委托调用该action方法（但没有真正调用），但是有的方法有参数，那怎么办呢？为此，我们定于一个忽略参数的Param类，代码如下：

public static class Param<TValue>
{
    public static TValue Any
    {
        get { return default(TValue); }
    }
}

这样，我们为含有参数的About方法定于路由的时候，就可以这样来定义了，代码如下：

opt.GetRoute("aboutpage/{name}", c => c.Action<HomeController>(x => x.About(Param<string>.Any)));

另外，由于TypeRouteModel里很多方法都是可以链式调用，所以我们也可以通过这种方式为route指定一个名称，示例代码如下：

opt.GetRoute("homepage", c => c.Action<HomeController>(x => x.Index())).WithName("foo");

至此，整个强类型路由的功能就实现完毕了，大家在使用的时候，就多了一种选择了。

弊端（或Bug)

我们看到，在上面实现IApplicationModelConvention接口的时候，我们只是简单的对action.AttributeRouteModel进行替换，也就是说，如果你在Action上已经了Route特性的话，他会把你的信息给你覆盖掉，从而导致你的route失效。比如，如果你定义了一个这样的自定义路由：

public class ProductsController : Controller
{
    [Route("index")]
    public IActionResult Index()
    {
        return Content("Index");
    }
}

然后又通过Lamda表达式又定义了强类型路由，代码如下：

opt.GetRoute("homepage", c => c.Action<ProductsController>(x => x.Index()));

那么，你只能通过/homepage开来访问，而不能通过/index来访问了，因为它把你的Route给你覆盖掉了。

但是，上述Lamda表达式方式并没有覆盖Controller上定义的Route特性定义，所以如果你在ProductsController上定义了Route特性的话，两者就会组合在一起，例如：

[Route("products")]
public class ProductsController : Controller
{    
    public IActionResult Index()
    {
        return Content("Index");
    }
}

那么你的访问网址应该是/products/homepage，而不是/homepage。不过如果你在Lamda表达式方式里的代码，是如下这样的话：

opt.GetRoute("/homepage", c => c.Action<ProductsController>(x => x.Index()));

那你的访问网址就应该是/homepage了，因为该路由字符是绝对路径/homepage，而不是homepage。

参考：http://www.strathweb.com/2015/03/strongly-typed-routing-asp-net-mvc-6-iapplicationmodelconvention/

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