.NET集成DeveloperSharp实现强大的AOP
(适用于.NET/.NET Core/.NET Framework)
【目录】
0.前言
1.第一个AOP程序
2.Aspect横切面编程
3.一个横切面程序拦截多个主程序
4.多个横切面程序拦截一个主程序
5.优势总结
6.展望
0.前言
AOP(Aspect Oriented Programming)是“面向横切面编程”,主要是用来对程序/模块进行解耦。怎么理解??
我们可以把一般的编程理解为“纵向编程”(主程序),比如如下的一个示例代码:
public string GetInfo(int i) { string s = ""; if (i == 1) s = "A"; else if (i == 2) s = "B"; else if (i == 3) s = "C"; else s = "Z"; return s; }
试想一下,上述软件实际使用后,
- 如果条件变量i有更多的判断值,我们是不是要在GetInfo()方法内部修改代码+重新编译?
- 如果后续需要加个日志记录功能,我们是不是也要在GetInfo()方法内部加上日志函数+重新编译?
- 如果...
- 更多如果...
为了避免上述的这些麻烦并增加软件的灵活性,“横向编程”,也就是AOP被创造了出来,它就像是“横切一刀”,把相关功能塞进了主程序。
现行AOP的实现,主要是通过拦截方法(即拦截主程序),并修改其参数+返回值来完成。
网上有很多相关方案,比如:特性注释拦截、动态代码生成、派遣代理模式、等。但这些方案要么实现的很复杂、要么耦合度没完全切断、逻辑有变化时还是需要修改少量代码重新编译。均不够理想。
而今天要隆重登场的主角-DeveloperSharp平台中的AOP技术,则提供了一种简便、快捷、彻底解耦的AOP实现。使用它,在程序逻辑有变化时,你只需要修改配置文件就行,而不再需要对主程序进行一丁丁点的代码修改!!
1.第一个AOP程序
制作一个AOP程序需要四个步骤:
(1)制作主程序
(2)制作横切面程序
(3)制作配置文件,让横切面程序拦截主程序
(4)调用主程序
下面,我们一步一步来实现上述四个步骤。
【第一步】:制作主程序
我们在Visual Studio中新建一个名为“School.Logic”的类库工程,并在该工程中新建一个名为PersonManage的类,该类中有一个名为GetInfo1的方法,代码如下:
//从NuGet引用DeveloperSharp包 using DeveloperSharp.Structure.Model; namespace School.Logic { //主程序必须继承自LogicLayer类 public class PersonManage : LogicLayer { public string GetInfo1(string Name, int Num) { return $"共有{Name}{Num}人"; } } }
以上,编写了一个非常简单的主程序。
【第二步】:制作横切面程序
我们再在Visual Studio中新建一个名为“School.Aspect”的类库工程,并在该工程中新建一个名为Interceptor1的类,代码如下:
//从NuGet引用DeveloperSharp包 using DeveloperSharp.Structure.Model.Aspect; namespace School.Aspect { //横切面程序必须继承自AspectModel类 public class Interceptor1 : AspectModel { //PreProcess方法先于主程序执行 public override void PreProcess(object sender, AspectEventArgs e) { //把主程序的两个参数值改掉 e.MethodInfo.ParameterValues[0] = "老师"; e.MethodInfo.ParameterValues[1] = 20; } //PostProcess方法后于主程序执行 public override void PostProcess(object sender, AspectEventArgs e) { } } }
以上,编写了一个横切面程序。它的主要功能是把主程序方法的两个参数值给改掉。
【第三步】:制作配置文件,让横切面程序拦截主程序
若是在.Net Core环境下,我们创建一个名为DeveloperSharp.json的配置文件,设置让Interceptor1拦截PersonManage中的GetInfo1方法。文件内容如下:
{ "DeveloperSharp": { "AspectObject": [ { "name":"School.Aspect.Interceptor1", //横切面拦截器类 "scope":"School.Logic.PersonManage", //被拦截的主程序类 "method":"GetInfo1" //被拦截的方法 } ] } }
若是在.Net Framework环境下,我们创建一个名为DeveloperSharp.xml的配置文件,设置让Interceptor1拦截PersonManage中的GetInfo1方法。文件内容如下:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <DeveloperSharp> <AspectObject> <Ao name="School.Aspect.Interceptor1" scope="School.Logic.PersonManage" method="GetInfo1"/> </AspectObject> </DeveloperSharp>
注意:以上配置中所有的类名,都要用完全限定名。
【第四步】:调用主程序
最后,我们再在Visual Studio中创建一个控制台工程,让它来调用主程序中的GetInfo1方法,代码如下:
//需要引用School.Aspect、School.Logic、DeveloperSharp三项 static void Main(string[] args) { var pm = new School.Logic.PersonManage(); //要用这种形式调用主程序中的方法,AOP功能才会生效 var str = pm.InvokeMethod("GetInfo1", "学生", 200); Console.WriteLine(str); Console.ReadLine(); }
为了让前面第三步创建的配置文件生效,我们此时还需要在此主调项目中对它进行链接:
若是在.Net Core环境下,我们只需要把DeveloperSharp.json文件放到程序执行目录中(即bin目录下与dll、exe等文件的同一目录中,放错了位置会报错)(注意:有些.Net Core版本在Visual Studio“调试”时,不会在bin目录下生成全部的dll、exe,此时需要把此配置文件放在应用程序的“根目录”下)。
若是在.Net Framework环境下,我们需要在工程配置文件App.config/Web.config中添加appSettings节点,节点内容如下:
<appSettings> <add key="ConfigFile" value="D:\Test\Assist\DeveloperSharp.xml" /> </appSettings>
此处需要设置为配置文件的“绝对路径”(使用“绝对路径”而不是“相对路径”,一是有利于安全性,二是有利于分布式部署)
一切准备完毕,运行,结果如下:
【控制台显示出】:共有老师20人
可见AOP已经拦截成功。
若此时,我们在配置文件DeveloperSharp.json/DeveloperSharp.xml中稍做修改,比如:把“GetInfo1”这个方法名改为“ABC”这样一个不存在的方法名,再运行,结果如下:
【控制台显示出】:共有学生200人
注意:使用DeveloperSharp平台的AOP技术,主程序类库名必须以Logic结尾(本篇为:School.Logic),横切面程序类库名必须以Aspect结尾(本篇为:School.Aspect),且这两个名字的其它部分要完全一样。这是一个特别限定条件!
2.Aspect横切面编程
上面,第二步,制作的横切面程序,是通过修改主程序方法的参数值,而最终改变了主程序的返回值。
其实,我们也有办法直接修改主程序方法的返回值,比如把上面Interceptor1类的代码修改为如下:
//从NuGet引用DeveloperSharp包 using DeveloperSharp.Structure.Model.Aspect; namespace School.Aspect { //横切面程序必须继承自AspectModel类 public class Interceptor1 : AspectModel { //PreProcess方法先于主程序执行 public override void PreProcess(object sender, AspectEventArgs e) { } //PostProcess方法后于主程序执行 public override void PostProcess(object sender, AspectEventArgs e) { //把主程序的返回值改掉 e.MethodInfo.ReturnValue = $"共有校长2人"; } } }
运行,结果如下:
【控制台显示出】:共有校长2人
到目前为止,我们已经知道了如何通过“Aspect横切面程序”修改主程序方法的参数值、返回值。
如果我们想进一步获取主程序的“命名空间”、“类名”、“方法名”、“参数名”、“参数类型”、“返回值类型”,则可以通过如下代码获取:
e.MethodInfo.NamespaceName //命名空间 e.MethodInfo.ClassName //类名 e.MethodInfo.MethodName //方法名 e.MethodInfo.ParameterInfos[0].Name //参数名(第一个参数) e.MethodInfo.ParameterInfos[0].ParameterType //参数类型(第一个参数) e.MethodInfo.ReturnValue.GetType() //返回值类型
有时候,在某些特殊情况下,我们希望主程序方法不运行,此时则可以通过在PreProcess方法里把e.Continue设置为false来完成。
接前面的“第一个AOP程序”,比如:我们希望当人数大于10000时,主程序方法就不再运行,则可以通过把Interceptor1类的代码修改为如下样式来实现:
//从NuGet引用DeveloperSharp包 using DeveloperSharp.Structure.Model.Aspect; namespace School.Aspect { //横切面程序必须继承自AspectModel类 public class Interceptor1 : AspectModel { //PreProcess方法先于主程序执行 public override void PreProcess(object sender, AspectEventArgs e) { //当人数大于10000时,主程序方法就不再运行 if (Convert.ToInt32(e.MethodInfo.ParameterValues[1]) > 10000) e.Continue = false; } //PostProcess方法后于主程序执行 public override void PostProcess(object sender, AspectEventArgs e) { } } }
现在的这个示例是一个Aspect横切面程序拦截一个主程序。在后续将要讲解的“多个Aspect横切面程序拦截一个主程序”的情况中,只要有一个e.Continue=false被设置,主程序方法就不会运行(在此事先提点)。
3.一个横切面程序拦截多个主程序
为了演示这部分的内容,我们首先在前面“第一个AOP程序”的基础上,把主程序进行扩充。采取的动作是:
(1)在PersonManage类中增加一个GetInfo2方法
(2)再新增一个主程序类SystemManage,该类中有一个名为GetMessage1的方法。代码如下:
PersonManage类:
//从NuGet引用DeveloperSharp包 using DeveloperSharp.Structure.Model; namespace School.Logic { //主程序必须继承自LogicLayer类 public class PersonManage : LogicLayer { public string GetInfo1(string Name, int Num) { return $"共有{Name}{Num}人"; } public string GetInfo2(string Name, int Num) { return $"学校共有{Name}{Num}人"; } } }
SystemManage类:
//从NuGet引用DeveloperSharp包 using DeveloperSharp.Structure.Model; namespace School.Logic { //主程序必须继承自LogicLayer类 public class SystemManage : LogicLayer { public string GetMessage1(string Name1, int Num1, string Name2, int Num2) { return $"第一组共有{Name1}{Num1}人,第二组共有{Name2}{Num2}人"; } } }
如此一来,现在就有了3个主程序方法。
接下来,我们修改配置文件,让Interceptor1去拦截上述的3个主程序方法。
若是在.Net Core环境下,DeveloperSharp.json文件的内容修改为如下:
{ "DeveloperSharp": { "AspectObject": [ { "name":"School.Aspect.Interceptor1", "scope":"School.Logic.PersonManage", "method":"*" //星号*代表该作用域下的全部方法 }, { "name":"School.Aspect.Interceptor1", "scope":"School.Logic.SystemManage", "method":"GetMessage1" } ] } }
若是在.Net Framework环境下,DeveloperSharp.xml文件的内容修改为如下:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <DeveloperSharp> <AspectObject> <Ao name="School.Aspect.Interceptor1" scope="School.Logic.PersonManage" method="*"/> <Ao name="School.Aspect.Interceptor1" scope="School.Logic.SystemManage" method="GetMessage1"/> </AspectObject> </DeveloperSharp>
最后,我们把控制台启动程序修改为如下:
//需要引用School.Aspect、School.Logic、DeveloperSharp三项 static void Main(string[] args) { var pm = new School.Logic.PersonManage(); var sm = new School.Logic.SystemManage(); //要用这种形式调用主程序中的方法,AOP功能才会生效 var str1 = pm.InvokeMethod("GetInfo1", "学生", 200); var str2 = pm.InvokeMethod("GetInfo2", "学生", 200); var str3 = sm.InvokeMethod("GetMessage1", "学生", 200, "院士", 10); Console.WriteLine(str1); Console.WriteLine(str2); Console.WriteLine(str3); Console.ReadLine(); }
运行结果如下:
【控制台显示出】:
共有老师20人
学校共有老师20人
第一组共有老师20人,第二组共有院士10人
可见AOP所有拦截均已成功!
4.多个横切面程序拦截一个主程序
为了演示这部分的内容,我们还是要先回到前面的“第一个AOP程序”,在它的基础上,我们新增一个名为Interceptor2的Aspect横切面类,代码如下:
//从NuGet引用DeveloperSharp包 using DeveloperSharp.Structure.Model.Aspect; namespace School.Aspect { //横切面程序必须继承自AspectModel类 public class Interceptor2 : AspectModel { //PreProcess方法先于主程序执行 public override void PreProcess(object sender, AspectEventArgs e) { //把主程序的两个参数值改掉 e.MethodInfo.ParameterValues[0] = "辅导员"; e.MethodInfo.ParameterValues[1] = 40; } //PostProcess方法后于主程序执行 public override void PostProcess(object sender, AspectEventArgs e) { } } }
如此一来,我们就有了2个Aspect横切面程序Interceptor1与Interceptor2。
接下来,我们修改配置文件,让Interceptor1、Interceptor2都去拦截主程序方法GetInfo1。
若是在.Net Core环境下,DeveloperSharp.json文件的内容修改为如下:
{ "DeveloperSharp": { "AspectObject": [ { "name":"School.Aspect.Interceptor1", "scope":"School.Logic.PersonManage", "method":"GetInfo1" }, { "name":"School.Aspect.Interceptor2", "scope":"School.Logic.PersonManage", "method":"GetInfo1" } ] } }
若是在.Net Framework环境下,DeveloperSharp.xml文件的内容修改为如下:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <DeveloperSharp> <AspectObject> <Ao name="School.Aspect.Interceptor1" scope="School.Logic.PersonManage" method="GetInfo1"/> <Ao name="School.Aspect.Interceptor2" scope="School.Logic.PersonManage" method="GetInfo1"/> </AspectObject> </DeveloperSharp>
上述修改完毕,运行控制台主调程序,结果如下:
【控制台显示出】:共有辅导员40人
从上述运行结果,我们大致可以推断出:Interceptor1、Interceptor2这两个Aspect横切面拦截器是按配置顺序执行的。其中,Interceptor1先把GetInfo1方法的两个参数值改为了("老师",20),接着,Interceptor2又把GetInfo1方法的两个参数值改为了("辅导员",40),所以最终GetInfo1方法的参数值变为了("辅导员",40)。
5.优势总结
本文所讲述的,是全网唯一实现AOP彻底解耦的技术方案。使用它,当你需要给主程序增加Aspect横切面拦截器时,无论是增加一个还是多个,都不再需要修改&重新编译主程序。这实现了不同功能构件之间的0依赖拼装/拆卸开发方式,随之而来的也会对研发团队的管理模式产生重大影响,意义深远...
6.展望
AOP对于程序代码的解耦、业务模块的拆分与拼装组合,有着巨大的作用。正确的使用AOP,甚至能对传统的软件架构设计,产生颠覆性的影响,如超级战士出场一般,让所有人刮目相看,完全耳目一新!!
为了让读者能直观感知AOP的上述神奇魅力,下面给出一个业务案例:
有一批货品要录入数据库,货品包含长、宽、高、颜色、类型等属性。现在有业务需求如下,
(1)当货品长度大于10厘米时,它在数据库中标记为A类;当货品长度大于20厘米时,标记为B类。
(2)当货品颜色无法分辨时,统一在数据库中默认标记为白色。
(3)每个货品录入数据库后,还要在另一个财务数据库中录入该货品的价格信息,同时把该货品的操作员名字记入日志文件。
这样的一个业务案例,你以前会怎么设计这个程序?今天学了AOP后你又会怎么设计程序?你会创建几个Aspect横切面了...?
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