台州电子商务:实现一个基于动态署理的 AOP

admin 7个月前 (04-23) 科技 69 0

实现一个基于动态署理的 AOP

Intro

上次看基于动态署理的 AOP 框架实现,立了一个 Flag, 自己写一个简朴的 AOP 实现示例,今天过来填坑了

现在的实现是基于 Emit 来做的,后面有时间再写一个基于 Roslyn 来实现的示例

效果演示

演示代码:

切面逻辑界说:

public class TryInvokeAspect : AbstractAspect
{
    public override void Invoke(MethodInvocationContext methodInvocationContext, Action next)
    {
        Console.WriteLine($"begin invoke method {methodInvocationContext.ProxyMethod.Name} in {GetType().Name}...");
        try
        {
            next();
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine($"Invoke {methodInvocationContext.ProxyMethod.DeclaringType?.FullName}.{methodInvocationContext.ProxyMethod.Name} exception");
            Console.WriteLine(e);
        }
        Console.WriteLine($"end invoke method {methodInvocationContext.ProxyMethod.Name} in {GetType().Name}...");
    }
}

public class TryInvoke1Aspect : AbstractAspect
{
    public override void Invoke(MethodInvocationContext methodInvocationContext, Action next)
    {
        Console.WriteLine($"begin invoke method {methodInvocationContext.ProxyMethod.Name} in {GetType().Name}...");
        try
        {
            next();
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine($"Invoke {methodInvocationContext.ProxyMethod.DeclaringType?.FullName}.{methodInvocationContext.ProxyMethod.Name} exception");
            Console.WriteLine(e);
        }
        Console.WriteLine($"end invoke method {methodInvocationContext.ProxyMethod.Name} in {GetType().Name}...");
    }
}

public class TryInvoke2Aspect : AbstractAspect
{
    public override void Invoke(MethodInvocationContext methodInvocationContext, Action next)
    {
        Console.WriteLine($"begin invoke method {methodInvocationContext.ProxyMethod.Name} in {GetType().Name}...");
        try
        {
            next();
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine($"Invoke {methodInvocationContext.ProxyMethod.DeclaringType?.FullName}.{methodInvocationContext.ProxyMethod.Name} exception");
            Console.WriteLine(e);
        }
        Console.WriteLine($"end invoke method {methodInvocationContext.ProxyMethod.Name} in {GetType().Name}...");
    }
}

测试服务界说

// 测试接口界说
public interface ITestService
{
    [TryInvokeAspect]
    void Test();

    [TryInvokeAspect]
    [TryInvoke1Aspect]
    [TryInvoke2Aspect]
    void Test1(int a, string b);

    [TryInvokeAspect]
    string Test2();

    [TryInvokeAspect]
    int Test3();
}
// 测试接口实例界说
public class TestService : ITestService
{
    [TryInvokeAspect]
    public virtual string TestProp { get; set; }

    public void Test()
    {
        Console.WriteLine("test invoked");
    }

    public virtual void Test1(int a, string b)
    {
        Console.WriteLine($"a:{a}, b:{b}");
    }

    [TryInvoke1Aspect]
    public virtual string Test2()
    {
        return "Hello";
    }

    [TryInvokeAspect]
    public virtual int Test3()
    {
        return 1;
    }
}

测试代码:

//var testService = ProxyGenerator.Instance.CreateInterfaceProxy<ITestService>();
var testService = ProxyGenerator.Instance.CreateInterfaceProxy<ITestService, TestService>();
// var testService = ProxyGenerator.Instance.CreateClassProxy<TestService>();
// testService.TestProp = "12133";
testService.Test();
Console.WriteLine();
testService.Test1(1, "str");

var a = testService.Test2();

var b = testService.Test3();
Console.WriteLine($"a:{a}, b:{b}");
Console.ReadLine();

输出效果:

整体结构

ProxyGenerator

ProxyGenerator 署理天生器,用来建立署理工具

public class ProxyGenerator
{
    public static readonly ProxyGenerator Instance = new ProxyGenerator();

    public object CreateInterfaceProxy(Type interfaceType)
    {
        var type = ProxyUtil.CreateInterfaceProxy(interfaceType);
        return Activator.CreateInstance(type);
    }

    public object CreateInterfaceProxy(Type interfaceType, Type implementationType)
    {
        var type = ProxyUtil.CreateInterfaceProxy(interfaceType, implementationType);
        return Activator.CreateInstance(type);
    }

    public object CreateClassProxy(Type classType, params Type[] interfaceTypes)
    {
        var type = ProxyUtil.CreateClassProxy(classType, interfaceTypes);
        return Activator.CreateInstance(type);
    }

    public object CreateClassProxy(Type classType, Type implementationType, params Type[] interfaceTypes)
    {
        var type = ProxyUtil.CreateClassProxy(implementationType, interfaceTypes);
        return Activator.CreateInstance(type);
    }
}

为了更利便的使用泛型,界说了几个扩展方式:

public static class Extensions
{
    public static TInterface CreateInterfaceProxy<TInterface>(this ProxyGenerator proxyGenerator) =>
        (TInterface)proxyGenerator.CreateInterfaceProxy(typeof(TInterface));

    public static TInterface CreateInterfaceProxy<TInterface, TImplement>(this ProxyGenerator proxyGenerator) where TImplement : TInterface =>
        (TInterface)proxyGenerator.CreateInterfaceProxy(typeof(TInterface), typeof(TImplement));

    public static TClass CreateClassProxy<TClass>(this ProxyGenerator proxyGenerator) where TClass : class =>
        (TClass)proxyGenerator.CreateClassProxy(typeof(TClass));

    public static TClass CreateClassProxy<TClass, TImplement>(this ProxyGenerator proxyGenerator) where TImplement : TClass =>
        (TClass)proxyGenerator.CreateClassProxy(typeof(TClass), typeof(TImplement));
}

AbstractAspect

AbstractAspect 切面抽象类,继续了 Attribute,可以继续它来实现自己的切面逻辑

public abstract class AbstractAspect : Attribute
{
    public abstract void Invoke(MethodInvocationContext methodInvocationContext, Action next);
}

MethodInvocationContext

MethodInvocationContext 方式执行上下文,包罗了执行方式时的原始方式信息以及署理方式信息,方式参数,方式返回值

public class MethodInvocationContext
{
    public MethodInfo ProxyMethod { get; }

    public MethodInfo MethodBase { get; }

    public object ProxyTarget { get; }

    public object Target { get; }

    public object[] Parameters { get; }

    public object ReturnValue { get; set; }

    public MethodInvocationContext(MethodInfo method, MethodInfo methodBase, object proxyTarget, object target, object[] parameters)
    {
        ProxyMethod = method;
        MethodBase = methodBase;
        ProxyTarget = proxyTarget;
        Target = target;
        Parameters = parameters;
    }
}

署理方式逻辑

天生署理的方式在上一节已经先容,主要就是通过 Emit 天生署理类,要写一些 Emit 代码, Emit 不在今天的讨论范围内,这里不多先容,天生署理方式的时刻,会检查方式上的 Attribute ,若是是切面逻辑就注册切面逻辑,最后像 asp.net core 中间件一样组装在一起拼成一个委托。

焦点代码如下:

// var invocation = new MethodInvocationContext(method, methodBase, this, parameters);
var localAspectInvocation = il.DeclareLocal(typeof(MethodInvocationContext));
il.Emit(OpCodes.Ldloc, localCurrentMethod);
il.Emit(OpCodes.Ldloc, localMethodBase);
il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
il.Emit(OpCodes.Ldloc, localTarget);
il.Emit(OpCodes.Ldloc, localParameters);
// 建立一个 MethodInvocationContext 实例
il.New(typeof(MethodInvocationContext).GetConstructors()[0]); 
il.Emit(OpCodes.Stloc, localAspectInvocation);

// AspectDelegate.InvokeAspectDelegate(invocation);
il.Emit(OpCodes.Ldloc, localAspectInvocation);
var invokeAspectDelegateMethod =
    typeof(AspectDelegate).GetMethod(nameof(AspectDelegate.InvokeAspectDelegate));
// 执行方式以及注册的切面逻辑
il.Call(invokeAspectDelegateMethod);
il.Emit(OpCodes.Nop);

if (method.ReturnType != typeof(void))
{
    // 获取方式返回值
    il.Emit(OpCodes.Ldloc, localAspectInvocation);
    var getMethod = typeof(MethodInvocationContext).GetProperty("ReturnValue").GetGetMethod();
    il.EmitCall(OpCodes.Callvirt, getMethod, Type.EmptyTypes);

    if (method.ReturnType.IsValueType)
    {
        // 若是是值类型,做一下类型转换
        il.EmitCastToType(typeof(object), method.ReturnType);
    }
	
    il.Emit(OpCodes.Stloc, localReturnValue);
    il.Emit(OpCodes.Ldloc, localReturnValue);
}

il.Emit(OpCodes.Ret);

注册并执行切面逻辑代码实现:

// 缓存方式体执行的委托,包罗切面逻辑的执行和方式的挪用
private static readonly ConcurrentDictionary<string, Action<MethodInvocationContext>> _aspectDelegates = new ConcurrentDictionary<string, Action<MethodInvocationContext>>();

public static void InvokeAspectDelegate(MethodInvocationContext context)
{
    var action = _aspectDelegates.GetOrAdd($"{context.ProxyMethod.DeclaringType}.{context.ProxyMethod}", m =>
    {
        // 获取切面逻辑,这里凭据切面类型做了一个去重
        var aspects = new List<AbstractAspect>(8);
        if (context.MethodBase != null)
        {
            // 获取类方式上的切面逻辑
            foreach (var aspect in context.MethodBase.GetCustomAttributes<AbstractAspect>())
            {
                if (!aspects.Exists(x => x.GetType() == aspect.GetType()))
                {
                    aspects.Add(aspect);
                }
            }
        }
        // 获取接口方式上的切面
        var methodParameterTypes = context.ProxyMethod.GetParameters().Select(p => p.GetType()).ToArray();
        foreach (var implementedInterface in context.ProxyTarget.GetType().GetImplementedInterfaces())
        {
            var method = implementedInterface.GetMethod(context.ProxyMethod.Name, methodParameterTypes);
            if (null != method)
            {
                foreach (var aspect in method.GetCustomAttributes<AbstractAspect>())
                {
                    if (!aspects.Exists(x => x.GetType() == aspect.GetType()))
                    {
                        aspects.Add(aspect);
                    }
                }
            }
        }

        // 构建切面逻辑执行管道,类似于 asp.net core 里的请求管道, 以原始方式挪用作为中间件的最后一步
        var builder = PipelineBuilder.Create<MethodInvocationContext>(x => x.Invoke());
        foreach (var aspect in aspects)
        {
            // 注册切面逻辑
            builder.Use(aspect.Invoke);
        }
        // 构建方式执行委托
        return builder.Build();
    });
    // 执行委托
    action.Invoke(context);

    // 检查返回值,防止切面逻辑管道的中止执行导致值类型返回值没有赋值
    if (context.ProxyMethod.ReturnType != typeof(void))
    {
        if (context.ReturnValue == null && context.ProxyMethod.ReturnType.IsValueType)
        {
            // 为值类型返回值设置默认值作为返回值
            context.ReturnValue = Activator.CreateInstance(context.ProxyMethod.ReturnType);
        }
    }
}

More

以上基本可以实现一个 AOP 功效,然则从扩展性以及功效上来说都还对照欠缺,基于 Attribute 的方式虽然可以实现功效,然则太不天真,若是我要在一个无法修改的接口上的某一个方式做一个切面逻辑,显然只使用 Attribute 是做不到的,照样 Fluent-API 的方式对照天真。

像做一层 AOP 的抽象,切面逻辑通过 Fluent-API 的方式来注册,也许的 API 可能是这样的:

var settings = FluentAspects.For<ITestService>();
setting.PropertySetter(x=>x.TestProp)
    .InterceptWith<TryInterceptor>()
    .InterceptWith<TryInterceptor1>();
setting.Method(x=> x.Test2())
    .InterceptWith<TryInterceptor>()
    .InterceptWith<TryInterceptor1>();
    

然后基于 AspectCoreCastle.Core 来实现详细的 AOP 功效,暂时先想一下,争取尽快的公布一个基本可用的版本,然后之前基于 EF Core 的自动审计也可以基于 AOP 来实现了,这样就不需要显示继续 AuditDbContext 了~

文章所有源码可以在 Github 上获取到,Github 地址: https://github.com/WeihanLi/SamplesInPractice/tree/master/AopSample

Reference

  • 让 .NET 轻松构建中间件模式代码
  • 让 .NET 轻松构建中间件模式代码--支持中间件管道的中止和分支
  • NET 下基于动态署理的 AOP 框架实现揭秘
  • EF Core 数据调换自动审计设计
  • AopSample
  • AspectCore
,

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