昨天有个朋友在微信上问我一个问题:他希望通过动态脚本的形式实现对ASP.NET Core MVC应用的扩展,比如在程序运行过程中上传一段C#脚本将其中定义的Controller类型注册到应用中,问我是否有好解决方案。我当时在外边,回复不太方便,所以只给他说了两个接口/类型:IActionDescriptorProvider和ApplicationPartManager。这是一个挺有意思的问题,所以回家后通过两种方案实现了这个需求。源代码从这里下载。
一、实现的效果
我们先来看看实现的效果。如下所示的是一个MVC应用的主页,我们可以在文本框中通过编写C#代码定义一个有效的Controller类型,然后点击“Register”按钮,定义的Controller类型将自动注册到MVC应用中
由于我们采用了针对模板为“{controller}/{action}”的约定路由,所以我们采用路径“/foo/bar”就可以访问上图中定义在FooController中的Action方法Bar,下图证实了这一点。
二、动态编译源代码
要实现如上所示的“针对Controller类型的动态注册”,首先需要解决的是针对提供源代码的动态编译问题,我们知道这个可以利用Roslyn来解决。具体来说,我们定义了如下这个ICompiler接口,它的Compile方法将会对参数sourceCode提供的源代码进行编译。该方法返回源代码动态编译生成的程序集,它的第二个参数代表引用的程序集。
public interface ICompiler { Assembly Compile(string text, params Assembly[] referencedAssemblies); }
如下所示的Compiler类型是对ICompiler接口的默认实现。
public class Compiler : ICompiler { public Assembly Compile(string text, params Assembly[] referencedAssemblies) { var references = referencedAssemblies.Select(it => MetadataReference.CreateFromFile(it.Location)); var options = new CSharpCompilationOptions(OutputKind.DynamicallyLinkedLibrary); var assemblyName = "_" + Guid.NewGuid().ToString("D"); var syntaxTrees = new SyntaxTree[] { CSharpSyntaxTree.ParseText(text) }; var compilation = CSharpCompilation.Create(assemblyName, syntaxTrees, references, options); using var stream = new MemoryStream(); var compilationResult = compilation.Emit(stream); if (compilationResult.Success) { stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin); return Assembly.Load(stream.ToArray()); } throw new InvalidOperationException("Compilation error"); } }
三、自定义IActionDescriptorProvider
解决了针对提供源代码的动态编译问题之后,我们可以获得需要注册的Controller类型,那么如何将它注册MVC应用上呢?要回答这个问题,我们得对MVC框架的执行原理有一个大致的了解:ASP.NET Core通过一个由服务器和若干中间件构成的管道来处理请求,MVC框架建立在通过EndpointRoutingMiddleware和EndpointMiddleare这两个中间件构成的终结点路由系统上。此路由系统维护着一组路由终结点,该终结点体现为一个路由模式(Route Pattern)与对应处理器(通过RequestDelegate委托表示)之间的映射。
由于针对MVC应用的请求总是指向某一个Action,所以MVC框架提供的路由整合机制体现在为每一个Action创建一个或者多个终结点(同一个Action方法可以注册多个路由)。针对Action方法的路由终结点是根据描述Action方法的ActionDescriptor对象构建而成的。至于ActionDescriptor对象,则是通过注册的一组IActionDescriptorProvider对象来提供的,那么我们的问题就迎刃而解:通过注册自定义的IActionDescriptorProvider从动态定义的Controller类型中解析出合法的Action方法,并创建对应的ActionDescriptor对象即可。
那么ActionDescriptor如何创建呢?我们能想到简单的方式是调用如下这个Build方法。针对该方法的调用存在两个问题:第一,ControllerActionDescriptorBuilder是一个内部(internal)类型,我们指定以反射的方式调用这个方法,第二,这个方法接受一个类型为ApplicationModel的参数。
internal static class ControllerActionDescriptorBuilder { public static IList<ControllerActionDescriptor> Build(ApplicationModel application); }
ApplicationModel类型涉及到一个很大的主题:MVC应用模型,目前我们现在只关注如何创建这个对象。表示MVC应用模型的ApplicationModel对象是通过对应的工厂ApplicationModelFactory创建的。这个工厂会自动注册到MVC应用的依赖注入框架中,但是这依然是一个内部(内部)类型,所以还得反射。
internal class ApplicationModelFactory { public ApplicationModel CreateApplicationModel(IEnumerable<TypeInfo> controllerTypes); }