和所有的AOP框架一样,我们必须将正常的方法调用进行拦截,才能将应用到当前方法上的所有拦截器纳入当前调用链。Dora.Interception采用IL Eimit的方式实现对方法调用的拦截,接下来我们就来聊聊大致的实现原理。
一、与依赖注入框架的无缝集成
由于Dora.Interception是为.NET Core定制的AOP框架,而依赖注入是.NET Core基本的编程方式,所以Dora.Interception最初就是作为一个依赖注入框架的扩展而涉及的。我们知道.NET Core的依赖注入框架支持三种服务实例提供方式。由于Dora.Interception最终会利用IL Emit的方式动态生成目标实例的类型,所以它只适合第一种服务注册方式。
- 如果注册的是一个服务类型,最终会选择一个匹配的构造函数来创建服务实例;
- 如果注册的是一个服务实例创建工厂,那么目标服务实例就由该工厂来创建;
- 如果注册的是一个服务实例,那么它会直接作为目标服务实例。
二、两种拦截方式
.NET Core的依赖注入框架采用ServiceDescriptor对象来描述服务注册。拦截器最终会注册到ImplementationType 属性表示的实现类型上,所以Dora.Interception需要根据该类型生成一个可以被拦截的代理类型。针对ServiceType属性表示的服务类型的不同,我们会采用不同的代码生成方式。
针对接口
如果注册服务时提供的是一个接口和它的实现类型,我们会按照如下的方式来生成可被拦截的代理类型。假设接口和实现类型分别为IFoobar和Foobar,那么我们会生成一个同样实现IFoobar接口的FoobarProxy类型。FoobarProxy对象是对Foobar对象的封装,对于它实现的方法来说,如果没有拦截器应用到Foobar类型对应的方法上,它只需要调用封装的这个Foobar对象对应的方法就可以了。反之,针对拦截器的调用将会注入到FoobarProxy实现的方法中。
针对类型
如果注册是提供的服务类型并不是一个接口,而是一个类型,比如服务类型和实现类型都是Foobar,上述的代码生成机制就不适用了。此时我们要求Foobar必须是一个非封闭(Sealed)的类型,而且拦截器只能应用到它的虚方法上。基于这种假设,我们生成的代理类型FoobarProxy实际上市Foobar的子类,如果拦截器应用到Foobar的某个虚方法上,FoobarProxy只需要重写这个方法将应用的拦截器注入到方法调用管道中。
三、ICodeGenerator & ICodeGeneratorFactory
上述针对IL Emit的动态代理类型生成体现在如下这个ICodeGenerator接口上,该接口唯一的方法GenerateInterceptableProxyClass会根据提供的上下文信息生成可被拦截的代理类型。作为代码生成上下文的的CodeGenerationContext对象来说,它除了提供服务注册的类型和实现类型之外,它还提供了IInterceptorRegistry对象。
代码语言:javascript复制public interface ICodeGenerator
{
Type GenerateInterceptableProxyClass(CodeGenerationContext context);
}
public class CodeGenerationContext
{
public Type InterfaceOrBaseType { get; }
public Type TargetType { get; }
public IInterceptorRegistry Interceptors { get; }
public CodeGenerationContext(Type baseType, IInterceptorRegistry interceptors );
public CodeGenerationContext(Type @interface, Type targetType, IInterceptorRegistry interceptors);
}
IInterceptorRegistry接口在Dora.Interception中表示某个类型针对拦截器的注册。它的IsEmpty表示拦截器是否应用到目标类型的任意成员中;IsInterceptable方法帮助我们确定指定的方法是否应用了拦截器;应用到某个方法的所有拦截器可以通过GetInterceptor方法提取出来。
代码语言:javascript复制public interface IInterceptorRegistry
{
bool IsEmpty { get; }
InterceptorDelegate GetInterceptor(MethodInfo methodInfo);
bool IsInterceptable(MethodInfo methodInfo);
MethodInfo GetTargetMethod(MethodInfo methodInfo);
}
如果我们需要得到针对某个类型的IInterceptorRegistry对象,可以调用IInterceptorResolver接口的如下两个GetInterceptors方法重载。
代码语言:javascript复制public interface IInterceptorResolver
{
IInterceptorRegistry GetInterceptors(Type initerfaceType, Type targetType);
IInterceptorRegistry GetInterceptors(Type targetType);
}
与代码生成相关的还具有如下这个ICodeGeneratorFactory接口,它是创建ICodeGenerator的工厂。
四、ServiceDescriptor的转换
由于服务实例最终是通过依赖注入框架提供的,而最终得到怎样的服务实例则由最初的服务注册决定。为了让依赖注入框架能够提供一个可被拦截的代理对象,而不是原始的目标对象,我们必须改变初始的服务注册,为此我们定义了如下这个InterceptableServiceDescriptor。如下面的代码片段所示,InterceptableServiceDescriptor实际是一个基于工厂的ServiceDescriptor,创建代理对象的逻辑体现在GetImplementationFactory方法返回Func<IServiceProvider, object>对象上。
代码语言:javascript复制public sealed class InterceptableServiceDescriptor : ServiceDescriptor, IInterceptableServiceDescriptor
{
private readonly Type _targetType;
: base(serviceType, GetImplementationFactory(serviceType, implementationType), lifetime)
{
if (serviceType.IsGenericTypeDefinition)
{
throw new ArgumentException("Open generic type (generic type definition) is not support", nameof(serviceType));
}
_targetType = implementationType;
}
Type IInterceptableServiceDescriptor.TargetType => _targetType;
private static Func<IServiceProvider, object> GetImplementationFactory(Type serviceType, Type implementationType)
{
return serviceProvider =>
{
var interceptorResolver = serviceProvider.GetRequiredService<IInterceptorResolver>();
var codeGeneratorFactory = serviceProvider.GetRequiredService<ICodeGeneratorFactory>();
var factoryCache = serviceProvider.GetRequiredService<IInterceptableProxyFactoryCache>();
if (serviceType.IsInterface)
{
var interceptors = interceptorResolver.GetInterceptors(serviceType, implementationType);
if (interceptors.IsEmpty)
{
return ActivatorUtilities.CreateInstance(serviceProvider, implementationType);
}
else
{
var target = ActivatorUtilities.CreateInstance(serviceProvider, implementationType);
return factoryCache.GetInstanceFactory(serviceType, implementationType).Invoke(target);
}
}
else
{
var interceptors = interceptorResolver.GetInterceptors(implementationType);
if (interceptors.IsEmpty)
{
return ActivatorUtilities.CreateInstance(serviceProvider, implementationType);
}
else
{
return factoryCache.GetTypeFactory(implementationType).Invoke(serviceProvider);
}
}
};
}
}
我们可以利用提供的如下的扩展方法直接创建InterceptableServiceDescriptor 对象作为服务注册。
代码语言:javascript复制public static class AddInterceptionExtensions
{
public static IServiceCollection AddInterceptable(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType, ServiceLifetime lifetime);
public static IServiceCollection AddTransientInterceptable(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType);
public static IServiceCollection AddScopedInterceptable(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType);
public static IServiceCollection AddSingletonInterceptable(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType);
public static IServiceCollection AddInterceptable<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services, ServiceLifetime lifetime);
public static IServiceCollection AddTransientInterceptable<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services);
public static IServiceCollection AddScopedInterceptable<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services);
public static IServiceCollection AddSingletonInterceptable<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services);
public static IServiceCollection TryAddInterceptable(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType, ServiceLifetime lifetime);
public static IServiceCollection TryAddTransientInterceptable(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType);
public static IServiceCollection TryAddScopedInterceptable(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType);
public static IServiceCollection TryAddSingletonInterceptable(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType);
public static IServiceCollection TryAddInterceptable<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services, ServiceLifetime lifetime);
public static IServiceCollection TryAddInterceptable<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services);
public static IServiceCollection TryAddScopedInterceptable<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services);
public static IServiceCollection TryAddSingletonInterceptable<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services);
public static IServiceCollection TryAddEnumerableInterceptable(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType, ServiceLifetime lifetime);
public static IServiceCollection TryAddEnumerableInterceptable<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services, ServiceLifetime lifetime)
}
五、另一种改变服务注册的方式
如果我们依然希望采用默认提供的服务注册API,那么我们可以将服务注册的转换实现在利用IServiceCollection集合创建IServiceProvider对象的时候,为此我们定义了如下这个BuildInterceptableServiceProvider扩展方法。顺便说一下,另一个AddInterception扩展方法用来注册Dora.Interception框架自身的一些核心服务。BuildInterceptableServiceProvider方法内部会调用这个方法,如果没有采用这种方式来创建IServiceProvider对象,AddInterception扩展方法必须显式调用。
代码语言:javascript复制public static class ServiceCollectionExtensions
{
public static IServiceProvider BuildInterceptableServiceProvider(this IServiceCollection services, Action<InterceptionBuilder> configure = null);
public static IServiceCollection AddInterception(this IServiceCollection services, Action<InterceptionBuilder> configure = null);
}
六、InterceptableServiceProviderFactory
.NET Core依赖注入框架利用自定义的IServiceProviderFactory<TContainerBuilder>实现与第三方依赖注入框架的整合。如下这个的InterceptableServiceProviderFactory是我们为Dora.Interception定义的实现类型。
代码语言:javascript复制public sealed class InterceptableServiceProviderFactory : IServiceProviderFactory<IServiceCollection>
{
public InterceptableServiceProviderFactory(ServiceProviderOptions options, Action<InterceptionBuilder> configure);
public IServiceCollection CreateBuilder(IServiceCollection services);
public IServiceProvider CreateServiceProvider(IServiceCollection containerBuilder);
}
为了在服务承载应用(含ASP.NET Core应用)更好地使用Dora.Interception,可以调用我们为IHostBuilder定义的UseInterceptableServiceProvider扩展方法,该方法会帮助我们完成针对InterceptableServiceProviderFactory的注册。
代码语言:javascript复制public static class HostBuilderExtensions
{
public static IHostBuilder UseInterceptableServiceProvider(this IHostBuilder builder,ServiceProviderOptions options = null,Action<InterceptionBuilder> configure = null);
}
我们在《AOP框架Dora.Interception 3.0 [1]: 编程体验》提供的演示程序(如下所示)正是调用了这个UseInterceptableServiceProvider方法。
代码语言:javascript复制public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
Host.CreateDefaultBuilder()
.UseInterceptableServiceProvider(configure: Configure)
.ConfigureWebHostDefaults(buider => buider.UseStartup<Startup>())
.Build()
.Run();
static void Configure(InterceptionBuilder interceptionBuilder)
{
interceptionBuilder.AddPolicy(policyBuilder => policyBuilder
.For<CacheReturnValueAttribute>(order: 1, cache => cache
.To<SystemClock>(target => target
.IncludeMethod(clock => clock.GetCurrentTime(default)))));
}
}
}
AOP框架Dora.Interception 3.0 [1]: 编程体验
AOP框架Dora.Interception 3.0 [2]: 实现原理
AOP框架Dora.Interception 3.0 [3]: 拦截器设计
AOP框架Dora.Interception 3.0 [4]: 基于特性的拦截器注册
AOP框架Dora.Interception 3.0 [5]: 基于策略的拦截器注册
AOP框架Dora.Interception 3.0 [6]: 自定义拦截器注册方式