通过实例模拟ASP.NET MVC的Model绑定的机制：集合+字典

在本系列的前面两篇文章（《简单类型+复杂类型》、《数组》）我们通过创建的实例程序模拟了ASP.NET MVC默认使用的DefaultModelBinder对简单类型、复杂类型以及数组对象的Model绑定。现在我们按照相同的方式来分析基于集合和字典类型的Model绑定是如何实现的。[源代码从这里下载][本文已经同步到《How ASP.NET MVC Works?》中]

一、集合

这里的集合指的是除数组和字典之外的所有实现IEnumerable<T>接口的类型。和基于数组的Model绑定类似，ValueProvider可以将多个同名的数据项作为集合的元素，基于索引（基零整数和字符串）的数据项命名方式同样适用。我们对自定义的DefaultModelBinder作了如下的完善使之支持集合类型的Model绑定。

public class DefaultModelBinder
{
    //其他成员
    public object BindModel(Type parameterType, string prefix)
    {
        if (!this.ValueProvider.ContainsPrefix(prefix))
        {
            return null;
        }
        ModelMetadata modelMetadata = ModelMetadataProviders.Current.GetMetadataForType(() => null, parameterType);
        if (!modelMetadata.IsComplexType)
        {
            return this.ValueProvider.GetValue(prefix).ConvertTo(parameterType);
        }
        if (parameterType.IsArray)
        {
            return BindArrayModel(parameterType, prefix);
        }
        object model = CreateModel(parameterType);
        Type enumerableType = ExtractGenericInterface(parameterType, typeof(IEnumerable<>));
        if (null != enumerableType)
        {
            return BindCollectionModel(prefix, model, enumerableType);
        }
        foreach (PropertyDescriptor property in TypeDescriptor.GetProperties(parameterType))
        {
            string key = prefix == "" ? property.Name : prefix + "." + property.Name;
            property.SetValue(model, BindModel(property.PropertyType, key));
        }
        return model;
    }

    private object BindCollectionModel(string prefix, object model, Type enumerableType)
    {
        List<object> list = new List<object>();
        bool numericIndex;
        IEnumerable<string> indexes = GetIndexes(prefix, out numericIndex);
        Type elementType = enumerableType.GetGenericArguments()[0];

        if (!string.IsNullOrEmpty(prefix) && this.ValueProvider.ContainsPrefix(prefix))
        {
            IEnumerable enumerable = this.ValueProvider.GetValue(prefix).ConvertTo(enumerableType) as IEnumerable;
            if (null != enumerable)
            {
                foreach (var value in enumerable)
                {
                    list.Add(value);
                }
            }
        }
        foreach (var index in indexes)
        {
            string indexPrefix = prefix + "[" + index + "]";
            if (!this.ValueProvider.ContainsPrefix(indexPrefix) && numericIndex)
            {
                break;
            }
            list.Add(BindModel(elementType, indexPrefix));
        }
        if (list.Count == 0)
        {
            return null;
        }
        ReplaceHelper.ReplaceCollection(elementType, model, list);
        return model;
    }

    private Type ExtractGenericInterface(Type queryType, Type interfaceType)
    {
        Func<Type, bool> predicate = t => t.IsGenericType && (t.GetGenericTypeDefinition() == interfaceType);
        if (!predicate(queryType))
        {
            return queryType.GetInterfaces().FirstOrDefault<Type>(predicate);
        }
        return queryType;
    }
}

如上面的代码片断所示，在BindModel方法中我们通过调用ExtractGenericInterface判断目标类型是否实现了IEnumerable<T>接口，如果实现了该接口则提取泛型元素类型。针对集合的Model绑定实现在方法BindCollectionModel中，我们按照数组绑定的方式得的针对目标集合对象的所有元素对象，并将其添加到一个List<object>对象中，然后调用ReplaceHelper 的静态方法ReplaceCollection将该列表中的元素拷贝到预先创建的Model对象中。定义在ReplaceHelper的静态方法ReplaceCollection定义如下：

internal static class ReplaceHelper
{
    private static MethodInfo replaceCollectionMethod = typeof(ReplaceHelper).GetMethod("ReplaceCollectionImpl", BindingFlags.Static |BindingFlags.NonPublic);

     public static void ReplaceCollection(Type collectionType, object collection, object newContents)
    {
        replaceCollectionMethod.MakeGenericMethod(new Type[] { collectionType }).Invoke(null, new object[] { collection, newContents });
    }
    private static void ReplaceCollectionImpl<T>(ICollection<T> collection, IEnumerable newContents)
    {
        collection.Clear();
        if (newContents != null)
        {
            foreach (object obj2 in newContents)
            {
                T item = (obj2 is T) ? ((T)obj2) : default(T);
                collection.Add(item);
            }
        }
    }
}

为了让演示针对集合类型的Model绑定，我们对实例中的HomeController作了如下的修改。Action方法的参数类型替换成IEnumerable<Contact>，该集合中的每个Contact的信息在该方法中被呈现出来。通过GetValueProvider提供的NameValueCollectionValueProvider采用基零整数索引的方式定义数据项。

public class HomeController : Controller
{
    private IValueProvider GetValueProvider()
    {
        NameValueCollection requestData = new NameValueCollection();
        requestData.Add("[0].Name", "Foo");
        requestData.Add("[0].PhoneNo", "123456789");
        requestData.Add("[0].EmailAddress", "Foo@gmail.com");

        requestData.Add("[1].Name", "Bar");
        requestData.Add("[1].PhoneNo", "987654321");
        requestData.Add("[1].EmailAddress", "Bar@gmail.com");

        return new NameValueCollectionValueProvider(requestData, CultureInfo.InvariantCulture);
    }

    public void Action(IEnumerable<Contact> contacts)
    {
        foreach (Contact contact in contacts)
        {
            Response.Write(string.Format("{0}: {1}<br/>", "Name", contact.Name));
            Response.Write(string.Format("{0}: {1}<br/>", "Phone No.", contact.PhoneNo));
            Response.Write(string.Format("{0}: {1}<br/><br/>", "Email Address",contact.EmailAddress));
        }
    }
}

该程序被执行之后，在浏览器上依然会呈现出如下所示的我们希望的数据，这充分证明了我们自定义的DefaultModelBinder具有针对集合的绑定能力。

Name: Foo
PhoneNo: 123456789
EmailAddress: Foo@gmail.com

Name: Bar
PhoneNo: 987654321
EmailAddress: Bar@gmail.com

二、 字典

这里的字典指的是实现了接口IDictionary<TKey,TValue>的类型。在Model绑定过程中基于字典类型的数据映射很好理解，首先，字典是一个KeyValuePair<TKey，TValue>对象的集合，所以在字典元素这一级可以采用基于索引的匹配机制；其次，KeyValuePair<TKey，TValue>是一个复杂类型，可以按照属性名称（Key和Value）进行匹配。比如说作为某个ValueProvider数据源的NameValueCollection具有如下的结构，它可以映射为一个IDictionary<string, Contact>对象（Contact对象作为Value，其Name属性作为Key）。

[0].Key               : Foo
[0].Value.Name        : Foo
[0].Value.EmailAddress: Foo@gmail.com
[0].Value.PhoneNo     : 123456789

[1].Key               : Bar
[1].Value.Name        : Bar
[1].Value.EmailAddress: Bar@gmail.com
[1].Value.PhoneNo     : 987654321

现在我们对用于模拟默认Model绑定的自定义DefaultModelBinder作最后的完善，使之支持针对字典类型的Model绑定。如下面的代码片断所示，在通过调用CreateModel创建Model对象之后，我们调用ExtractGenericInterface方法判断目标类型是否是一个字典，如果是则返回具体的字典类型，然后调用BindDictionaryModel方法实施针对字典类型的Model绑定。

public class DefaultModelBinder
{
    //其他成员
    public object BindModel(Type parameterType, string prefix)
    {
        if (!this.ValueProvider.ContainsPrefix(prefix))
        {
            return null;
        }

        ModelMetadata modelMetadata = ModelMetadataProviders.Current.GetMetadataForType(() => null, parameterType);
        if (!modelMetadata.IsComplexType)
        {
            return this.ValueProvider.GetValue(prefix).ConvertTo(parameterType);
        }
        if (parameterType.IsArray)
        {
            return BindArrayModel(parameterType, prefix);
        }
        object model = CreateModel(parameterType);
        Type dictionaryType = ExtractGenericInterface(parameterType, typeof(IDictionary<,>));
        if (null != dictionaryType)
        {
            return BindDictionaryModel(prefix, model, dictionaryType);
        }

        Type enumerableType = ExtractGenericInterface(parameterType, typeof(IEnumerable<>));
        if (null != enumerableType)
        {
            return BindCollectionModel(prefix, model, enumerableType);
        }
        foreach (PropertyDescriptor property in TypeDescriptor.GetProperties(parameterType))
        {
            string key = prefix == "" ? property.Name : prefix + "." + property.Name;
            property.SetValue(model, BindModel(property.PropertyType, key));
        }
        return model;
    }

    private object BindDictionaryModel(string prefix, object model, Type dictionaryType)
    {
        List<KeyValuePair<object, object>> list = new List<KeyValuePair<object, object>>();
        bool numericIndex;
        IEnumerable<string> indexes = GetIndexes(prefix, out numericIndex);
        Type[] genericArguments = dictionaryType.GetGenericArguments();
        Type keyType = genericArguments[0];
        Type valueType = genericArguments[1];

        foreach (var index in indexes)
        {
            string indexPrefix = prefix + "[" + index + "]";
            if (!this.ValueProvider.ContainsPrefix(indexPrefix) && numericIndex)
            {
                break;
            }
            string keyPrefix = indexPrefix + ".Key";
            string valulePrefix = indexPrefix + ".Value";
            list.Add(new KeyValuePair<object, object>(BindModel(keyType, keyPrefix), BindModel(valueType, valulePrefix)));
        }
        if (list.Count == 0)
        {
            return null;
        }
        ReplaceHelper.ReplaceDictionary(keyType, valueType, model, list);
        return model;
    }
}

在BindDictionaryModel方法中，我们采用与数组/集合绑定一样的方式调用GetIndexes方法得到索引列表。在对该列表进行遍历过程中，我们在索引的基础上添加“.Key”和“.Value”后缀从而得到作为字典元素（KeyValuePair<TKey, TValue>）Key和Value对象的前缀，并将该前缀作为参数递归地调用BindModel方法得到具体作为Key和Value的对象。在得到字典元素Key和Value之后，我们创建一个KeyValuePair<object, object>对象并添加预先创建的列表中。最后我们调用ReplaceHelper的静态方法ReplaceDictionary将该列表拷贝到作为Model的字典对象中，ReplaceHelper的静态方法ReplaceDictionary定义如下。

internal static class ReplaceHelper
{
    //其他成员
    private static MethodInfo replaceDictionaryMethod = typeof(ReplaceHelper).GetMethod("ReplaceDictionaryImpl", BindingFlags.Static |BindingFlags.NonPublic);

    public static void ReplaceDictionary(Type keyType, Type valueType, object dictionary, object newContents)
    {
        replaceDictionaryMethod.MakeGenericMethod(new Type[] { keyType, valueType }).Invoke(null, new object[] { dictionary, newContents });
    }

    private static void ReplaceDictionaryImpl<TKey, TValue>(IDictionary<TKey, TValue> dictionary, IEnumerable<KeyValuePair<object, object>> newContents)
    {
        dictionary.Clear();
        foreach (KeyValuePair<object, object> pair in newContents)
        {
            TKey key = (TKey)pair.Key;
            TValue local2 = (TValue)((pair.Value is TValue) ? pair.Value : default(TValue));
            dictionary[key] = local2;
        }
    }
}

我们照例通过我们创建的实例程序来验证自定义的DefaultModelBinder是否能够支持针对字典的Model绑定。如下面的代码片断所示，我们让HomeController的Action方法接受一个IDictionary<string, Contact>类型的参数，并在该方法中将作为Key的字符串和作为Value的Contact的相关信息呈现出来。在GetValueProvider方法中提供的NameValueCollectionValueProvider按照相应的映射规则对绑定到字典对象的数据项。

public class HomeController : Controller
{
    private IValueProvider GetValueProvider()
    {
        NameValueCollection requestData = new NameValueCollection();
        requestData.Add("[0].Key", "Foo");
        requestData.Add("[0].Value.Name", "Foo");
        requestData.Add("[0].Value.PhoneNo", "123456789");
        requestData.Add("[0].Value.EmailAddress", "Foo@gmail.com");

        requestData.Add("[1].Key", "Bar");
        requestData.Add("[1].Value.Name", "Bar");
        requestData.Add("[1].Value.PhoneNo", "987654321");
        requestData.Add("[1].Value.EmailAddress", "Bar@gmail.com");

        return new NameValueCollectionValueProvider(requestData, CultureInfo.InvariantCulture);
    }

    public void Action(IDictionary<string, Contact> contacts)
    {
        foreach (string key  in contacts.Keys)
        {
            Response.Write(key + "<br/>");
            Contact contact = contacts[key];
            Response.Write(string.Format("&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{0}: {1}<br/>","Name", contact.Name));
            Response.Write(string.Format("&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{0}: {1}<br/>","PhoneNo", contact.PhoneNo));
            Response.Write(string.Format("&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{0}: {1}<br/><br/>", "EmailAddress", contact.EmailAddress));
        }
    }
}

程序运行之后会在浏览器中得到如下的我们期望的输出结果。（S520）

Foo
    Name: Foo
    PhoneNo: 123456789
    EmailAddress: Foo@gmail.com

Bar
    Name: Bar
    PhoneNo: 987654321
    EmailAddress: Bar@gmail.com

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