.NET 过滤器、中间件、AOP、拦截器及其应用

发布时间 2023-11-15 13:38:11作者: 木乃伊人

一、过滤器(Filter)

        一共5种、 Authorization Filter,Resource Filter,Exception Filter,Action Filter,Result Filter

       1.1、Exception Filter

                新增全局异常过滤器GlobalExceptionFilter.cs。

                当出现异常时进入此方法,可在这针对不同的异常做相关处理并返回指定数据,避免直接把错误暴露给用户。              

public class GlobalExceptionFilter : IExceptionFilter
{
    public void OnException(ExceptionContext context)
    {
        Exception ex = context.Exception;
        string errMsg = "GlobalExceptionFilter-OnException:" +                 ex.Message;
        if (context.Exception.GetType() == typeof(ExecuteException))
     {
        //针对不同的自定义异常,做不同处理
        MsgModel<string> msgModel = new MsgModel<string>()
        {
            Status = false,
            Msg = errMsg,
            Errcode = "AA001"
        };
        context.Result = new JsonResult(msgModel);
        context.ExceptionHandled = true;
    }
    else
    {
      context.Result = new JsonResult(errMsg);
      context.ExceptionHandled = true;
    }

    LogHelper.Error(errMsg);
  }
}
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                然后在Startup注册:

        1.2、Action Filte

                新增全局过滤器GlobalActionFilter.cs 

                在方法执行前后,会跳转至以下两个方法,方便追踪接口执行情况 

                过去返回的参数:              

var result = context.Result;
            ObjectResult objectResult= result as ObjectResult; 
            var resultLog = $"{DateTime.Now} 调用 {context.RouteData.Values["action"]} api 完成;执行结果:{Newtonsoft.Json.JsonConvert.SerializeObject(objectResult.Value)}"; 
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                获取请求的参数:

var actionLog = $"{DateTime.Now} 开始调用 {context.RouteData.Values["action"]} api;参数为:{Newtonsoft.Json.JsonConvert.SerializeObject(context.ActionArguments)}";
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public class GlobalActionFilter : IActionFilter
{
    public void OnActionExecuted(ActionExecutedContext context)
    {
    //LogHelper.Info("OnActionExecuted");
    //执行方法后执行这
   }

  public void OnActionExecuting(ActionExecutingContext context)
  {
  //LogHelper.Info("OnActionExecuting");
  //执行方法前先执行这
  }
}
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         1.3、Authonization Filter

                权限控制过滤器

                通过 Authonization Filter 可以实现复杂的权限角色认证登陆授权等操作

/// <summary>
    /// 实现自定义授权
    /// </summary>
    public class AuthorizeFilter : IAuthorizationFilter
    {
        /// <summary>
        /// 请求验证,当前验证部分不要抛出异常,ExceptionFilter不会处理
        /// </summary>
        /// <param name="context"></param>
        public void OnAuthorization(AuthorizationFilterContext context)
        {
         //这里可以做复杂的权限控制操作                    //if (context.HttpContext.User.Identity.Name != "1") //简单的做一个示范                    //{                    //    //未通过验证则跳转到无权限提示页                    //    RedirectToActionResult content = new RedirectToActionResult("NoAuth", "Exception", null);                    //    context.Result = content;                    //

        }
    }
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          1.4、Resource Filter

                资源过滤器

                可以通过Resource Filter 进行资源缓存防盗链等操作

                使用Resource Filter 要求实现IResourceFilter 抽象接口

public class ResourceFilter : Attribute,IResourceFilter
    {
        public void OnResourceExecuted(ResourceExecutedContext context)
        {
            // 执行完后的操作
        }

        public void OnResourceExecuting(ResourceExecutingContext context)
        {
            // 执行中的过滤器管道
        }
    }
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          1.5、Result Filter

                 结果过滤器,可以对结果进行格式化、大小写转换等一系列操作。

      使用Result Filter 需要实现IResultFilter 抽象接口,接口要求实现
      OnResultExecuting 方法 和OnResultExecuted 方法

      OnResultExecuting 方法:Called before the action result executes. 在操作结果执行之前调用

      OnResultExecuted   方法:Called after the action result executes. 在操作结果执行之后调用

public class ResultFilter : Attribute, IResultFilter
 {
        public void OnResultExecuted(ResultExecutedContext context)
        { 
            // 在结果执行之后调用的操作...
        }

        public void OnResultExecuting(ResultExecutingContext context)
        {
            // 在结果执行之前调用的一系列操作
        }
    }
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         完毕 可以在全局注入

 二、中间件

        中间件是一种装配到应用管道以处理请求和响应的软件。 每个组件:

        1、选择是否将请求传递到管道中的下一个组件;

        2、可在管道中的下一个组件前后执行工作。

        请求委托用于生成请求管道。 请求委托处理每个 HTTP 请求。

/// <summary>
    /// 中间件
    /// 记录请求和响应数据
    /// </summary>
    public class RequestMiddleware
    {

        private readonly RequestDelegate _next;

        /// <summary>
        /// 日志接口
        /// </summary>
        private static Logger logger = LogManager.GetCurrentClassLogger();

        private Stopwatch _stopwatch;

        public RequestMiddleware(RequestDelegate next)
        {
            _stopwatch = new Stopwatch();
            _next = next;
        }

        public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
        {
            // 过滤,只有接口
            if (context.Request.Path.Value.ToLower().Contains("api"))
            {
                context.Request.EnableBuffering();
                Stream originalBody = context.Response.Body;

                _stopwatch.Restart();

                // 获取 Api 请求内容
                var requestContent = await GetRequesContent(context);


                // 获取 Api 返回内容
                using (var ms = new MemoryStream())
                {
                    context.Response.Body = ms;

                    await _next(context);
                    ms.Position = 0;

                    await ms.CopyToAsync(originalBody);
                }

                context.Response.Body = originalBody;

                _stopwatch.Stop();

                var eventInfo = new LogEventInfo();
                eventInfo.Message = "Success";
                eventInfo.Properties["Elapsed"] = _stopwatch.ElapsedMilliseconds;
                eventInfo.Properties["RequestBody"] = requestContent;

                logger.Trace(eventInfo);
            }
            else
            {
                await _next(context);
            }
        }

        private async Task<string> GetRequesContent(HttpContext context)
        {
            var request = context.Request;
            var sr = new StreamReader(request.Body);

            var content = $"{await sr.ReadToEndAsync()}";

            if (!string.IsNullOrEmpty(content))
            {
                request.Body.Position = 0;
            }

            return content;
        }
    }
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       然后在Startup注册

// 请求日志监控
app.UseMiddleware<RequestMiddleware>();
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三、AOP

       一般而言,我们管切入到指定类指定方法的代码片段称为切面,而切入到哪些类、哪些方法则叫切入点。有了AOP,我们就可以把几个类共有的代码,抽取到一个切片中,等到需要时再切入对象中去,从而改变其原有的行为。这样看来,AOP其实只是OOP的补充而已。OOP从横向上区分出一个个的类来,而AOP则从纵向上向对象中加入特定的代码。有了AOP,OOP变得立体了。如果加上时间维度,AOP使OOP由原来的二维变为三维了,由平面变成立体了。从技术上来说,AOP基本上是通过代理机制实现的。AOP在编程历史上可以说是里程碑式的,对OOP编程是一种十分有益的补充。     

          AOP是是OOP(面向对象)的补充和完善

          拦截器是在面向切面编程中应用的,就是在你的service或者一个方法前调用一个方法,或者在方法后调用一个方法。

          AOP说白了就是在运行时,动态的将代码切入到类的指定方法的指定位置上,这种思想就是面向切面的编程思想。

         就是 在不修改源代码的基础上 添加新业务,比如 日志 性能检测。

         从思想上来说,Filter(过滤器)跟AOP(拦截器)极其接近。

但是区别明显:
1、Filter只能拦截request的请求;

2、Spring中的AOP,一般而言,是在Service层,拦截Bean(实例)的访问。

例如使用@Transcational 来拦截dao的应用,让它实现事务的管理。从思想上来说,Filter跟AOP极其接近

       1、拦截器是基于java的反射机制,过滤器是基于java的函数回调

  2、拦截器不依赖于servlet容器,而过滤器依赖于servlet容器

  3、拦截器只能对action请求起作用,过滤器几乎对所有的请求起作用

  4、拦截器可以访问action上下文,值栈里的对象,而过滤器不能访问

  5、在action生命周期中,拦截器可以被多次调用,过滤器只能在servlet初始化时调用一次

  6、拦截器可以获取IOC容器中的各个bean,过滤器不行,在拦截器中注入一个service可以调用逻辑业务

       Aop 其实就是动态代理

四、拦截器(Interceptor)

        4.1、概念

        java里的拦截器是动态拦截Action调用的对象,它提供了一种机制可以使开发者在一个Action执行的前后执行一段代码,也可以在一个Action
执行前阻止其执行,同时也提供了一种可以提取Action中可重用部分代码的方式。在AOP中,拦截器用于在某个方法或者字段被访问之前,进行拦截
然后再之前或者之后加入某些操作。目前,我们需要掌握的主要是Spring的拦截器,Struts2的拦截器不用深究,知道即可。

       4.2、原理

       大部分时候,拦截器方法都是通过代理的方式来调用的。Struts2的拦截器实现相对简单。当请求到达Struts2的ServletDispatcher时,Struts2
会查找配置文件,并根据配置实例化相对的拦截器对象,然后串成一个列表(List),最后一个一个的调用列表中的拦截器。Struts2的拦截器是可
插拔的,拦截器是AOP的一个实现。Struts2拦截器栈就是将拦截器按一定的顺序连接成一条链。在访问被拦截的方法或者字段时,Struts2拦截器链
中的拦截器就会按照之前定义的顺序进行调用。

      4.3、自定义拦截器的步骤

第一步:自定义一个实现了Interceptor接口的类,或者继承抽象类AbstractInterceptor。
第二步:在配置文件中注册定义的拦截器。
第三步:在需要使用Action中引用上述定义的拦截器,为了方便也可以将拦截器定义为默认的拦截器,这样在不加特殊说明的情况下,所有的Action都被这个拦截器拦截。

     4.4、过滤器与拦截器的区别

         过滤器可以简单的理解为“取你所想取”,过滤器关注的是web请求;拦截器可以简单的理解为“拒你所想拒”,拦截器关注的是方法调用,比如拦截敏感词汇。
1,拦截器是基于java反射机制来实现的,而过滤器是基于函数回调来实现的。(有人说,拦截器是基于动态代理来实现的)
2,拦截器不依赖servlet容器,过滤器依赖于servlet容器。
3,拦截器只对Action起作用,过滤器可以对所有请求起作用。
4,拦截器可以访问Action上下文和值栈中的对象,过滤器不能。
5,在Action的生命周期中,拦截器可以多次调用,而过滤器只能在容器初始化时调用一次。

    4.5、例子

            LogInterceptor

            安装Castle.Core,Autofac.Extras.DynamicProxy

            新建LogInterceptor.cs ,继承IInterceptor    

public class LogInterceptor : IInterceptor
    {
        public void Intercept(IInvocation invocation)
        {
            try
            {
                invocation.Proceed();
                Dapper.Logger.LogHelper.logger.Info(invocation.Method.Name);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Dapper.Logger.LogHelper.logger.Error(invocation.Method.Name + " " + ex.ToString());
            }
        }
    }
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            在Starup中,新增以下代码:

     4.6、针对某个类或者某个方法做拦截时

              新建一个拦截器 MyInterceptor

public class MyInterceptor : IInterceptor
    {
        public void Intercept(IInvocation invocation)
        {
            try
            {
                invocation.Proceed();
                NLogHelper.logger.Info(invocation.Method.Name);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                NLogHelper.logger.Error(invocation.Method.Name + " " + ex.ToString());
            }
        }
    }
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然后Startup.cs 中ConfigureContainer代码如下

把LogInterceptor 代码注释,但是要保留接口拦截EnableInterfaceInterceptors() ,注入MyInterceptor

public void ConfigureContainer(ContainerBuilder builder)
    {
        //builder.RegisterType<LogInterceptor>();

        builder.RegisterType<MyInterceptor>();

        builder.RegisterType<DbFactory>().As<IDbFactory>();

        //业务逻辑层所在程序集命名空间
        Assembly service = Assembly.Load("Summer.Service"); //注:webapi要引用接口和类,不然这里读不到
                                                            //接口层所在程序集命名空间
        Assembly repository = Assembly.Load("Summer.IService");
        //自动注入
        builder.RegisterAssemblyTypes(service, repository)
        .Where(t => t.Name.EndsWith("Service"))
        .AsImplementedInterfaces()
        .InstancePerLifetimeScope()
        .EnableInterfaceInterceptors() //开启接口拦截
                                       //.InterceptedBy(typeof(LogInterceptor)) //设置全局拦截器,统一由LogInterceptor拦截所有接口的调用
        ;
    }
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               然后在需要拦截的接口中添加以下代码

           拦截器设置完毕,当调用ITestService 的全部方法都会跳转拦截器

           以下代码是一个示例,利用反射查看权限

public class AuthInterceptor : IInterceptor
    {

        public void Intercept(IInvocation invocation)
        {

            Type tt = invocation.InvocationTarget.GetType();
            DoMain.Model.SYS.SYS_User userinfo = null;

            var p = tt.GetProperties().FirstOrDefault(q => q.Name == "UserInfo");

            userinfo = (DoMain.Model.SYS.SYS_User)p.GetValue(invocation.InvocationTarget);
            var authkey = invocation.TargetType.ToString() + "." + invocation.Method.Name;

            if (AuthChecker.isAuth(userinfo, authkey))
            {
                invocation.Proceed();
            }
            else
            {
                throw new Core.AuthException("没有操作权限");
            }

            //方法执行后的操作


        }
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         Filter和 LogInterceptor 可以同时共存,执行顺序是:

ActionFilter 的OnActionExecuting =》LogInterceptor 的Intercept =》ActionFilter 的OnActionExecuted 

        如果接口有异常,不会跳转LogInterceptor ,而是进入ExceptionFilter,顺序是:

ActionFilter 的OnActionExecuting =》ActionFilter 的OnActionExecuted =》ExceptionFilter 的OnException

五、AOP的应用

        5.1、引用三个包,通过Nuget安装,Autofac开头,如下:               

                 

                 注: 其中Autofac.Extras.DynamicProxy就是AOP相关组件,其中包含了Castle.Core,所以不用单独安装Castle.Core

        5.2、模拟编写用户维护相关逻辑,代码如下:

                接口:             

                

                实现:

               

        5.3、编写拦截器逻辑,即代理:

              

        5.4、集成Autofac将用户维护服务这块进行注册到容器中

               首先在Startup中增加方法,如下:

               

        5.5、然后在program中添加Autofac的工厂,如下:

                   

      5.6、增加UserController方法,如下:

                

 5.7、运行测试,为了方便看见控制台打印,用项目启动方式进行运行,结果如下:

         直接在浏览器中输入http://localhost:5000/api/User/AddUser?name=sss&age=12,然后回车,然后看控制台打印:        

          

5.8、总结

         AOP在做一些业务前置或后置处理上时很有用的,使用比较灵活,无需修改原有代码逻辑,比起修改原有代码维护相对好多啦。