在Avalonia项目中使用MediatR和MS.DI库实现事件驱动通信
大家好，我是沙漠尽头的狼！
AvaloniaUI是一个强大的跨平台.NET客户端开发框架，让开发者能够针对Windows、Linux、macOS、Android和iOS等多个平台构建应用程序。在构建复杂的应用程序时，模块化和组件间的通信变得尤为重要。Prism框架提供了模块化的开发方式，支持插件的热拔插，而MediatR则是一个实现了中介者（Mediator）模式的事件订阅发布框架，非常适合用于模块之间以及模块与主程序之间的通信。
本文重点是介绍MediatR，它 是 .NET 中的开源简单中介者模式实现。它通过一种进程内消息传递机制（无其他外部依赖），进行请求/响应、命令、查询、通知和事件的消息传递，并通过泛型来支持消息的智能调度。开源库地址是 https://github.com/jbogard/MediatR。
本文将详细介绍如何在Avalonia项目中使用MediatR和Microsoft的依赖注入（MS.DI）库来实现事件驱动的通信。
0. 基础知识准备-MediatR的基本用法
MediatR中有两种消息传递的方式：
Request/Response，用于一个单独的Handler。Notification，用于多个Handler。
Request/Response
Request/Response 有点类似于 HTTP 的 Request/Response，发出一个 Request 会得到一个 Response。
Request 消息在 MediatR 中，有两种类型：
IRequest<T>返回一个T类型的值。IRequest不返回值。
对于每个 request 类型，都有相应的 handler 接口：
IRequestHandler<T, U>实现该接口并返回Task<U>RequestHandler<T, U>继承该类并返回UIRequestHandler<T>实现该接口并返回Task<Unit>AsyncRequestHandler<T>继承该类并返回TaskRequestHandler<T>继承该类不返回
Notification
Notification 就是通知，调用者发出一次，然后可以有多个处理者参与处理。
1. 准备工作
首先，确保你的Avalonia项目中已经安装了必要的NuGet包。你将需要Prism.DryIoc.Avalonia作为依赖注入容器，以及MediatR来处理事件的发布和订阅。此外，为了将MediatR集成到DryIoc容器中，你还需要DryIoc.Microsoft.DependencyInjection包（这里感谢网友寒提供的技术解答）。
在项目的.csproj文件或NuGet包管理器中添加以下引用：
<PackageReference Include="Prism.DryIoc.Avalonia" Version="8.1.97.11072" />
<PackageReference Include="MediatR" Version="12.2.0" />
<PackageReference Include="DryIoc.Microsoft.DependencyInjection" Version="8.0.0-preview-01" />
2. 配置容器和注册服务
在Avalonia项目中，你需要配置DryIoc容器以使用Microsoft的DI扩展，并注册MediatR服务。这通常在你的主启动类（如App.axaml.cs）中完成。
以下是配置容器和注册服务的示例代码：
namespace CodeWF.Tools.Desktop;
public class App : PrismApplication
{
// 省略了模块注入等和主题无关的代码，有兴趣源码在文末可查
/// <summary>
/// 1、DryIoc.Microsoft.DependencyInjection低版本可不要这个方法（5.1.0及以下）
/// 2、高版本必须，否则会抛出异常：System.MissingMethodException:“Method not found: 'DryIoc.Rules DryIoc.Rules.WithoutFastExpressionCompiler()'.”
/// 参考issues：https://github.com/dadhi/DryIoc/issues/529
/// </summary>
/// <returns></returns>
protected override Rules CreateContainerRules()
{
return Rules.Default.WithConcreteTypeDynamicRegistrations(reuse: Reuse.Transient)
.With(Made.Of(FactoryMethod.ConstructorWithResolvableArguments))
.WithFuncAndLazyWithoutRegistration()
.WithTrackingDisposableTransients()
//.WithoutFastExpressionCompiler()
.WithFactorySelector(Rules.SelectLastRegisteredFactory());
}
protected override IContainerExtension CreateContainerExtension()
{
IContainer container = new Container(CreateContainerRules());
container.WithDependencyInjectionAdapter();
return new DryIocContainerExtension(container);
}
protected override void RegisterRequiredTypes(IContainerRegistry containerRegistry)
{
base.RegisterRequiredTypes(containerRegistry);
IServiceCollection services = ConfigureServices();
IContainer container = ((IContainerExtension<IContainer>)containerRegistry).Instance;
container.Populate(services);
}
private static ServiceCollection ConfigureServices()
{
var services = new ServiceCollection();
// 注入MediatR
var assemblies = AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies().ToList();
// 添加模块注入，未显示调用模块类型前，模块程序集是未加载到当前程序域`AppDomain.CurrentDomain`的
var assembly = typeof(SlugifyStringModule).GetAssembly();
assemblies.Add(assembly);
services.AddMediatR(configure =>
{
configure.RegisterServicesFromAssemblies(assemblies.ToArray());
});
return services;
}
}
在上面的代码中，我们重写了CreateContainerRules、CreateContainerExtension和RegisterRequiredTypes方法以配置DryIoc容器，并注册了MediatR服务和相关处理程序。
注意，在注册MediatR服务时，我们从当前已加载的程序集列表中查找并注册处理程序。如果模块是按需加载的，请确保在注册处理程序之前已加载了相应的模块。
此外，我们还演示了如何手动添加模块程序集到列表中以便注册处理程序。这通常在你需要显式控制哪些模块和处理程序被注册时很有用。但是，请注意，在大多数情况下，你可能希望使用更自动化的方式来加载和注册模块及处理程序（例如，通过扫描特定目录或使用约定等）。这取决于你的具体需求和项目结构。
另外，请注意代码中的注释和说明，它们提供了有关每个步骤和配置的额外信息。在实际项目中，你可能需要根据项目的实际情况和需求进行相应的调整和优化。例如，你可能需要处理循环依赖、配置作用域、使用拦截器或装饰器等高级功能。这些都可以在DryIoc和MediatR的文档中找到更详细的说明和示例。
3. MediatR2种传递方式
有了前面的基础知识准备，我们添加类库工程CodeWF.Tools.MediatR.Notifications，并添加请求定义（主工程及模块的响应处理程序需要实现）：
public class TestRequest : IRequest<string>
{
public string? Args { get; set; }
}
添加通知定义：
public class TestNotification : INotification
{
public string? Args { get; set; }
}
请求和通知定义结构一样（实现接口不同），只有一个字符串属性。
4. 添加处理程序
示例工程结构如下，因为该开源项目（文末链接）写在站长的AvaloniaUI桌面工具工程，本文只关注如下图3个工程即可：
在AvaloniaUI主工程(CodeWF.Tools.Desktop)添加请求响应处理程序：
public class TestHandler : IRequestHandler<TestRequest, string>
{
public async Task<string> Handle(TestRequest request, CancellationToken cancellationToken)
{
return await Task.FromResult($"主工程处理程序：Args = {request.Args}, Now = {DateTime.Now}");
}
}
添加通知响应处理程序：
public class TestNotificationHandler(INotificationService notificationService) : INotificationHandler<TestNotification>
{
public Task Handle(TestNotification notification, CancellationToken cancellationToken)
{
notificationService.Show("Notification",
$"主工程Notification处理程序：Args = {notification.Args}, Now = {DateTime.Now}");
return Task.CompletedTask;
}
}
在模块【CodeWF.Tools.Modules.SlugifyString】中添加请求响应处理程序(因为顺序关系，不会触发，这里添加只是演示请求为一对一响应）：
public class TestHandler : IRequestHandler<TestRequest, string>
{
public async Task<string> Handle(TestRequest request, CancellationToken cancellationToken)
{
return await Task.FromResult($"模块【SlugifyString】Request处理程序：Args = {request.Args}, Now = {DateTime.Now}");
}
}
添加通知响应处理程序（会和主工程通知响应处理程序一样被触发）：
public class TestNotificationHandler(INotificationService notificationService) : INotificationHandler<TestNotification>
{
public Task Handle(TestNotification notification, CancellationToken cancellationToken)
{
notificationService.Show("Notification",
$"模块【SlugifyString】Notification处理程序：Args = {notification.Args}, Now = {DateTime.Now}");
return Task.CompletedTask;
}
}
几个响应处理程序类定义类似：收到请求时，返回格式化字符串；收到通知时，弹出提示表明当前是哪个位置收到的通知，便于演示效果。
5. 请求和通知演示
触发操作我们写在模块【CodeWF.Tools.Modules.SlugifyString】中，在模块的ViewModel类里通过依赖注入获取请求和通知的发送者实例ISender和IPublisher：
using Unit = System.Reactive.Unit;
namespace CodeWF.Tools.Modules.SlugifyString.ViewModels;
public class SlugifyViewModel : ViewModelBase
{
// 省略别名转换相关逻辑代码，源码文末查看
private readonly INotificationService _notificationService;
private readonly IClipboardService? _clipboardService;
private readonly ITranslationService? _translationService;
public SlugifyViewModel(INotificationService notificationService, IClipboardService clipboardService,
ITranslationService translationService, ISender sender, IPublisher publisher) : base(sender, publisher)
{
_notificationService = notificationService;
_clipboardService = clipboardService;
_translationService = translationService;
KindChanged = ReactiveCommand.Create<TranslationKind>(OnKindChanged);
}
public async Task ExecuteMediatRRequestAsync()
{
var result = Sender.Send(new TestRequest() { Args = To });
_notificationService.Show("MediatR", $"收到响应：{result.Result}");
}
public async Task ExecuteMediatRNotificationAsync()
{
await Publisher.Publish(new TestNotification() { Args = To });
}
}
点击测试MediatR-Request按钮触发调用ISender.Send发出请求并得到响应，通过点击测试MediatR-Notification按钮触发调用IPublisher.Publish发出通知。
请求效果：
看上面的请求效果：虽然在主工程和模块工程都注册了一个响应，但只有主工程被触发。
通知效果：
在主工程和模块工程都注册了一个通知响应，所以两个处理程序都弹出了提示。
6. 总结
为什么使用MediatR，而未使用Prism的事件聚合器？
站长开发工具做了在线版(https://blazor.dotnet9.com)，也做了跨平台桌面版本（AvaloniaUI），两个版本使用MediatR可以复用大部分事件代码。
CQRS or DDD?
这节直接复制MediatR 在 .NET 应用中的实践 - 明志唯新 (yimingzhi.net)，大家应该可以学到些什么：
软件开发发展到今天，模式和理念不断在架构中刷新：从分布式到微服务，再到云原生 ……。时代对一个程序员，尤其是服务端程序员，提出的要求越来越高。DDD（领域驱动设计）在微服务架构中一再被提及，甚至有人提出这是必须项！
实施一个完美的 DDD 还是有难度的，现实中奋战在一线的 CRUD 程序员还是不少。那么在 CRUD 和 DDD 之间我们是否还有缓冲区呢？MediatR 的作者曾经也撰文讨论过这个问题，我很认同他的基本观点：设计是为应用服务的，不能为了 DDD 而 DDD。
CQRS 的全称是："Command and Query Responsibility Segregation"，直译过来就是命令与查询责任分离，可以通俗的理解为 读写分离。
微软的官方文档中对此做过如下陈述：
CQRS 命令和查询责任分离数据存储的读取和更新操作分离的模式。 在应用程序中实现 CQRS 可以最大程度地提高其性能、可伸缩性和安全性。 通过迁移到 CQRS 而创建的灵活性使系统能够随着时间的推移更好地发展，并防止更新命令在域级别导致合并冲突。
微软也给出了相应的隔离模型解决方案：
CQRS 使用命令来更新数据，使用查询来读取数据，将读取和写入 分离到不同的 模型中。
- 命令应基于任务，而不是以数据为中心。
- 命令可以放置在队列中进行异步处理，而不是同步处理。
- 查询从不修改数据库。 查询返回的 DTO 不封装任何域知识。
CQRS 的好处包括：
- 独立缩放: CQRS 允许读取和写入工作负载独立缩放，这可能会减少锁争用。
- 优化的数据架构: 读取端可使用针对查询优化的架构，写入端可使用针对更新优化的架构。
- 安全性: 更轻松地确保仅正确的域实体对数据执行写入操作。
- 关注点分离: 分离读取和写入端可使模型更易维护且更灵活。 大多数复杂的业务逻辑被分到写模型。 读模型会变得相对简单。
- 查询更简单: 通过将具体化视图存储在读取数据库中，应用程序可在查询时避免复杂联接。
有了 MediatR 我们可以在应用中轻松实现 CQRS:
IRequest<>的消息名称以Command为结尾的是命令，其对应的 Handler 执行写任务IRequest<>的消息名称以Query为结尾的是查询，其对应的 Handler 执行读数据
结束语
MediatR 是一个简单的中介者实现，可以极大降低我们的应用复杂度，也能够使得我们一路从 CRUD 到 CQRS 到 DDD 进行逐级演进。毕竟我们是生活在现实中的人，不能罔顾商业现实，纯粹一味追求技术。
商业技术的演进，应该是一路持续的改革而不是来一场革命。疫情总有反复，但是我们得活着，相对轻松的活着！
参考
文中示例写了主要代码，但可能缺失部分细节，源码链接如下，欢迎留言交流。
本文源码：Github
