使用MEF构建可扩展的Silverlight应用

“托管扩展性框架(Managed Extensibility Framework,简称MEF),是微软.NET框架下为提高应用和组件复用程度而推出的,用于使组件能够最大化的重用。使用MEF能够使静态编译的.NET应用程序转换为动态组合,这将是创建可扩展应用、可扩展框架和应用扩展的好途径。它将做为.NET Framework 4.0的组成部分之一发布。现在,MEF也将被包含在Silverlight 4.0中。

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那么MEF是怎样工作的呢?简单分为三个步骤:

  • Export (输出)
  • Import (输入)
  • Compose (组合)

简短说一下MEF的工作原理,MEF的核心包括一个catalog和一个CompositionContainer。category用于发现扩展,而container用于协调创建和梳理依赖性。每个可组合的Part提供了一个或多个Export,并且通常依赖于一个或多个外部提供的服务或Import。每个Part管理一个实例为应用程序运行。

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下面我们做一个小型可扩展计算器示例来解释这三个过程

  1. 首先下载MEF框架包,Silverlight 4.0会自带,不过微软已经将其开源了。
    http://www.codeplex.com/MEF
  2. 创建一个Silverlight Navigate Application ,并添加程序集引用(MEF_Beta_2\bin\SL目录下 System.ComponentModel.Composition.dll)
    在项目下添加两个类文件Package.cs和PackageCatalog.cs,这两个文件在最新的MEF版本中没有提供,主要用于加载silverlight的Xap包。
    这两个文件在MEF框架的Sample中提供了(MEF_Beta_2\Samples\PictureViewer\PictureViewer.Common),将这两个类的访问修饰符改为public, 添加后注意修改命名空间。
  3. 修改Home.cs 类
    代码
    using System;
    using System.Net;
    using System.Windows;
    using System.Windows.Controls;
    using System.Windows.Documents;
    using System.Windows.Ink;
    using System.Windows.Input;
    using System.Windows.Media;
    using System.Windows.Media.Animation;
    using System.Windows.Shapes;
    using System.ComponentModel.Composition;
    using System.ComponentModel;

    namespace MefDemo
    {
        
    //用于更新界面的委托
        public delegate void OperateHandler(IOperate Op);

        
    /// <summary>
        
    /// 运算器接口
        
    /// </summary>
        public interface IOperate
        {
            
    double Op(double left, double right);
            
    string Symbol { setget; }
            
    string Label { getset; }
        }

        
    /// <summary>
        
    /// 加法运算器
        
    /// </summary>
        [Export(typeof(IOperate))]
        
    public class AddButton : Button, IOperate
        {
            [Import(
    "AddButtonContract",AllowRecomposition = true)]
            
    public string Label { get { return this.Content.ToString(); } set { this.Content = value; } }

            [Import(
    "AddSybomContract", AllowRecomposition = true)]
            
    public string Symbol { setget; }

            [Import(
    "ClickHandler")]
            
    public OperateHandler ClickAction { getset; }

            
    #region IOperate 成员

            
    public double Op(double left, double right)
            {
                
    return left + right;
            }

            
    #endregion

            
    public AddButton()
            {
                
    this.Click += (s, e) => ClickAction(this);
            }
        }

        
    /// <summary>
        
    /// 减法运算器
        
    /// </summary>
        [Export(typeof(IOperate))]
        
    public class SubButton : Button, IOperate
        {
            [Import(
    "SubButtonContract",AllowRecomposition=true)]
            
    public string Label { get { return this.Content.ToString(); } set { this.Content = value; } }

            [Import(
    "SubSybomContract", AllowRecomposition = true)]
            
    public string Symbol { setget; }

            [Import(
    "ClickHandler")]
            
    public OperateHandler ClickAction { getset; }

            
    #region IOperate 成员

            
    public double Op(double left, double right)
            {
                
    return left - right;
            }

            
    #endregion

            
    public SubButton()
            {
                
    this.Click += (s, e) => ClickAction(this);
            }
        }

        
    /// <summary>
        
    /// 为每个运算器的属性提供值
        
    /// </summary>
        public class ComponentAttributeProvider
        {
            [Export(
    "AddButtonContract")]
            
    public string AddLabel  { get { return "Add"; } }
            [Export(
    "AddSybomContract")]
            
    public string AddSymbol { get { return "+"; } }
            [Export(
    "SubButtonContract")]
            
    public string SubLabel  { get { return "Sub"; } }
            [Export(
    "SubSybomContract")]
            
    public string SubSymbol { get { return "-"; } }
        }
    }
  4. 修改 Home.xaml
    代码
    <navigation:Page x:Class="MefDemo.Home" 
        xmlns
    ="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" 
        xmlns:x
    ="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" 
        xmlns:d
    ="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008" xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
        xmlns:navigation
    ="clr-namespace:System.Windows.Controls;assembly=System.Windows.Controls.Navigation"
        mc:Ignorable
    ="d" d:DesignWidth="640" d:DesignHeight="480"
        Title
    ="Home"
        Style
    ="{StaticResource PageStyle}">

        
    <navigation:Page.Resources>
            
    <ItemsPanelTemplate x:Key="ItemsPanelTemplate1">
                
    <StackPanel Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center"/>
            
    </ItemsPanelTemplate>
        
    </navigation:Page.Resources>

        
    <Grid x:Name="LayoutRoot">
            
    <ScrollViewer x:Name="PageScrollViewer" Style="{StaticResource PageScrollViewerStyle}">

                
    <StackPanel x:Name="ContentStackPanel" Background="Black">
                    
    <StackPanel   Orientation="Horizontal" Width="455" Height="89" Margin="91,0,91,-30">
                        
    <TextBox x:Name="LeftNum" HorizontalAlignment="Left"   VerticalAlignment="Center" Width="83" TextWrapping="Wrap"/>
                        
    <TextBlock x:Name="Symbol" Width="62" Text="+" TextWrapping="Wrap" FontSize="24" Foreground="#FFF80606" TextAlignment="Center" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Left"/>
                        
    <TextBox x:Name="RightNum" HorizontalAlignment="Left"   VerticalAlignment="Center" Width="78" TextWrapping="Wrap"/>
                        
    <TextBlock Width="64" Text="=" TextWrapping="Wrap" Foreground="#FFF20808" FontSize="21.333" TextAlignment="Center" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Left"/>
                        
    <TextBox x:Name="Result" HorizontalAlignment="Left"   VerticalAlignment="Center" Width="146" TextWrapping="Wrap"/>
                    
    </StackPanel>
                    
    <ListBox x:Name="operateList"  ItemsSource="{Binding}" ItemsPanel="{StaticResource ItemsPanelTemplate1}" Height="99" Background="{x:Null}" BorderBrush="{x:Null}"/>
            
    <Button x:Name="DynamicLoadButton" Height="40" Width="196" Content="DynamicLoadOperate"/>
                
    </StackPanel>
            
    </ScrollViewer>
        
    </Grid>

    </navigation:Page>
  5. 新建类 OperatorComponent.cs
    代码
    using System;
    using System.Net;
    using System.Windows;
    using System.Windows.Controls;
    using System.Windows.Documents;
    using System.Windows.Ink;
    using System.Windows.Input;
    using System.Windows.Media;
    using System.Windows.Media.Animation;
    using System.Windows.Shapes;
    using System.ComponentModel.Composition;
    using System.ComponentModel;

    namespace MefDemo
    {
        
    //用于更新界面的委托
        public delegate void OperateHandler(IOperate Op);

        
    /// <summary>
        
    /// 运算器接口
        
    /// </summary>
        public interface IOperate
        {
            
    double Op(double left, double right);
            
    string Symbol { setget; }
            
    string Label { getset; }
        }

        
    /// <summary>
        
    /// 加法运算器
        
    /// </summary>
        [Export(typeof(IOperate))]
        
    public class AddButton : Button, IOperate
        {
            [Import(
    "AddButtonContract",AllowRecomposition = true)]
            
    public string Label { get { return this.Content.ToString(); } set { this.Content = value; } }

            [Import(
    "AddSybomContract", AllowRecomposition = true)]
            
    public string Symbol { setget; }

            [Import(
    "ClickHandler")]
            
    public OperateHandler ClickAction { getset; }

            
    #region IOperate 成员

            
    public double Op(double left, double right)
            {
                
    return left + right;
            }

            
    #endregion

            
    public AddButton()
            {
                
    this.Click += (s, e) => ClickAction(this);
            }
        }

        
    /// <summary>
        
    /// 减法运算器
        
    /// </summary>
        [Export(typeof(IOperate))]
        
    public class SubButton : Button, IOperate
        {
            [Import(
    "SubButtonContract",AllowRecomposition=true)]
            
    public string Label { get { return this.Content.ToString(); } set { this.Content = value; } }

            [Import(
    "SubSybomContract", AllowRecomposition = true)]
            
    public string Symbol { setget; }

            [Import(
    "ClickHandler")]
            
    public OperateHandler ClickAction { getset; }

            
    #region IOperate 成员

            
    public double Op(double left, double right)
            {
                
    return left - right;
            }

            
    #endregion

            
    public SubButton()
            {
                
    this.Click += (s, e) => ClickAction(this);
            }
        }

        
    /// <summary>
        
    /// 为每个运算器的属性提供值
        
    /// </summary>
        public class ComponentAttributeProvider
        {
            [Export(
    "AddButtonContract")]
            
    public string AddLabel  { get { return "Add"; } }
            [Export(
    "AddSybomContract")]
            
    public string AddSymbol { get { return "+"; } }
            [Export(
    "SubButtonContract")]
            
    public string SubLabel  { get { return "Sub"; } }
            [Export(
    "SubSybomContract")]
            
    public string SubSymbol { get { return "-"; } }
        }
    }

     

  6. 运行。 这样就构建了一个简单的运算器,其中的Export、Import就像一个个管道一样相互连接。
    image
  7. 按照这样的设计,我们想要对其进行扩展,就必须把接口分离。新建一个Silverlight ClassLibrary Project(Named ContractLibrary),这个Library用来封装所有的扩展接口,定义Import/Export契约。
    现在把原项目中的OperatorComponent.cs 类中的接口迁移到Library项目中,新建类文件OperateContract.cs 。
    代码
    using System;
    using System.Net;
    using System.Windows;
    using System.Windows.Controls;
    using System.Windows.Documents;
    using System.Windows.Ink;
    using System.Windows.Input;
    using System.Windows.Media;
    using System.Windows.Media.Animation;
    using System.Windows.Shapes;

    namespace ContractLibrary
    {
        
    public delegate void OperateHandler(IOperate Op);

        
    /// <summary>
        
    /// 运算器接口
        
    /// </summary>
        public interface IOperate
        {
            
    double Op(double left, double right);
            
    string Symbol { setget; }
            
    string Label { getset; }
        }
    }
    编译通过后在Silverlight主工程(MefDemo)中添加对ContractLibrary项目的引用
  8. 再新建一个Silverlight ClassLibrary Project (Named StaticExtension),,这个工程就是我们用来静态扩展的DLL。
    a). 在工程下新建我们的运算器类,AddButton.cs , SubButton.cs.(代码不变).
    b). 但注意要添加对ContractLibrary项目的引用和MEF的框架集引用) 。
    c). 添加全局属性配置类(ComponentConfiguration.cs)
    d). 删除主工程中的ComponetOperater.cs.
    e). 添加对StaticExtension的引用.
    image 
  9. OK,这样我们就可以任意扩展运算器,添加更多的扩展运算了。

  10. 那么下面是添加一个新的乘法运算所要做的工作。
    在StaticExtension中添加新类 Multiply.cs

    代码
    using System;
    using System.Net;
    using System.Windows;
    using System.Windows.Controls;
    using System.Windows.Documents;
    using System.Windows.Ink;
    using System.Windows.Input;
    using System.Windows.Media;
    using System.Windows.Media.Animation;
    using System.Windows.Shapes;
    using System.ComponentModel.Composition;
    using ContractLibrary;

    namespace StaticExtension
    {
        
    /// <summary>
        
    /// 乘法运算器
        
    /// </summary>
        [Export(typeof(IOperate))]
        
    public class MultiplyButton : Button, IOperate
        {
            [Import(
    "MultiplyButtonContract", AllowRecomposition = true)]
            
    public string Label { get { return this.Content.ToString(); } set { this.Content = value; } }

            [Import(
    "MultiplySybomContract", AllowRecomposition = true)]
            
    public string Symbol { setget; }

            [Import(
    "ClickHandler")]
            
    public OperateHandler ClickAction { getset; }

            
    #region IOperate 成员

            
    public double Op(double left, double right)
            {
                
    return left * right;
            }

            
    #endregion

            
    public MultiplyButton()
            {
                
    this.Click += (s, e) => ClickAction(this);
            }
        }
    }

     

  11. 上面的是静态加载,那么现在我们使用MEF实现动态扩展运算器。桌面程序的动态扩展是动态加载DLL,而对于Silverlight的Web程序则是动态加载Xap包了。
    新建普通Silverlight Application(Named DynamicExtension).

    image
    去掉勾选Add a test page that references the application.
    1). 删掉App和Main等不必要的文件,只留一个空的Silverlight项目,以减少Xap包的大小。
    2). 添加ContractLibrary和MEF框架集的引用(可以将引用程序集属性CopyLocal设置为false,因为我们在主工程中已经添加了,可以重用)
    3). 添加类Division.cs.

    代码
    using System;
    using System.Net;
    using System.Windows;
    using System.Windows.Controls;
    using System.Windows.Documents;
    using System.Windows.Ink;
    using System.Windows.Input;
    using System.Windows.Media;
    using System.Windows.Media.Animation;
    using System.Windows.Shapes;
    using System.ComponentModel.Composition;
    using ContractLibrary;

    namespace DynamicExtension
    {
        
    /// <summary>
        
    /// 乘法运算器
        
    /// </summary>
        [Export(typeof(IOperate))]
        
    public class DivisionButton : Button, IOperate
        {
            [Import(
    "DivisionButtonContract", AllowRecomposition = true)]
            
    public string Label { get { return this.Content.ToString(); } set { this.Content = value; } }

            [Import(
    "DivisionSybomContract", AllowRecomposition = true)]
            
    public string Symbol { setget; }

            [Import(
    "ClickHandler")]
            
    public OperateHandler ClickAction { getset; }

            
    #region IOperate 成员

            
    public double Op(double left, double right)
            {
                
    return left * right;
            }

            
    #endregion

            
    public DivisionButton()
            {
                
    this.Click += (s, e) => ClickAction(this);
            }
        }
    }

     

    4).  添加配置类ComponentConfiguration.cs
    代码
    using System;
    using System.Net;
    using System.Windows;
    using System.Windows.Controls;
    using System.Windows.Documents;
    using System.Windows.Ink;
    using System.Windows.Input;
    using System.Windows.Media;
    using System.Windows.Media.Animation;
    using System.Windows.Shapes;
    using System.ComponentModel.Composition;

    namespace DynamicExtension
    {
        
    /// <summary>
        
    /// 为每个运算器的属性配置值
        
    /// </summary>
        public class ComponentConfiguration
        {
            [Export(
    "DivisionButtonContract")]
            
    public string AddLabel { get { return "Div"; } }
            [Export(
    "DivisionSybomContract")]
            
    public string AddSymbol { get { return "/"; } }
        }
    }

     
    5). 修改Home.cs ,为其注册下载包的相关事件和回调

  1. 代码
    using System;
    using System.Windows;
    using System.Windows.Controls;
    using System.Windows.Navigation;
    using System.Collections.ObjectModel;
    using System.ComponentModel.Composition.Hosting;
    using System.Reflection;
    using System.ComponentModel.Composition;
    using ContractLibrary;

    namespace MefDemo
    {
        
    public partial class Home : Page
        {
            [ImportMany(
    typeof(IOperate),AllowRecomposition = true)]
            
    public ObservableCollection<IOperate> Operates = new ObservableCollection<IOperate>();

            [Export(
    "ClickHandler")]
            
    public OperateHandler ClickHandler { get { return OperateButton_Click; } }

            
    private PackageCatalog Catalog;

            
    /// <summary>
            
    /// 用于界面控件响应运算后的一些更新工作
            
    /// </summary>
            
    /// <param name="Operate">运算器</param>
            public void OperateButton_Click(IOperate Operate)
            {
                
    try
                {
                    Symbol.Text 
    = Operate.Symbol;
                    
    double left = double.Parse(LeftNum.Text);
                    
    double right = double.Parse(RightNum.Text);
                    
    this.Result.Text = Operate.Op(left, right).ToString();
                }
                
    catch (Exception e)
                {
                    ChildWindow errorWin 
    = new ErrorWindow(e);
                    errorWin.Show();
                }
            }

            
    public Home()
            {
                InitializeComponent();

                
    this.Loaded += new RoutedEventHandler(Home_Loaded);
                
    //注册按钮事件
                this.DynamicLoadButton.Click += (s, e) =>
                {
                    
    //下载包
                    Package.DownloadPackageAsync(
                        
    new Uri("DynamicExtension.xap", UriKind.Relative),
                        (args, package) 
    => Catalog.AddPackage(package)
                    );
                    
    //包被添加到PackageCatalog后会自动重新组合
                    
    //并对添加了AllowRecomposition = true属性的Import导入器重新输入数据
                };
            }

            
    void Home_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
            {
                
    //组合当前XAP包中所有部件(Parts)
                Catalog = new PackageCatalog();
                Catalog.AddPackage(Package.Current);
                CompositionContainer container 
    = new CompositionContainer(Catalog);
                container.ComposeParts(
    this);

                
    //组合后所有实现运算接口(IOperate)的运算器都将被自动填充到 Operates 集合。
                
    //将运算器绑定到 ListBox 控件,用于呈现。
                this.operateList.DataContext = Operates;
            }

            
    // Executes when the user navigates to this page.
            protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
            {
            }

        }
    }

     

    Ok,最终界面。
    image 
    点击DynamicLoadOperate按钮后
    image

    程序中还有很多细节没有展开说明,理论性的介绍可以参考MSDNCodePlex上的文档。
    

    源码下载
    
    值此新春佳节,祝大家春节快乐!:)

    

posted on 2010-02-13 17:30  双宇  阅读(4214)  评论(6编辑  收藏  举报