Dora.Interception, 为.NET Core度身打造的AOP框架[3]：Interceptor的注册

在《不一样的Interceptor》中我们着重介绍了Dora.Interception中最为核心的对象Interceptor，以及定义Interceptor类型的一些约定。由于Interceptor总是通过拦截某个方法的调用进而实现对前置或者后置操作的注入，所以我们定义的Interceptor类型总是需要与对应的目标方法进行映射。在默认的情况下，这种映射是通过在目标类型或者方法上标注特性的方式来实现的。对于任何一个Interceptor类型，我们总是需要为它定义一个对应的特性类型，这些特性具有一个共同的基类InterceptorAttribute。

目录 一、InterceptorAttribute 二、如何定义和使用InterceptorAttribute 三、InterceptorAttribute的作用域 四、屏蔽某种类型的InterceptorAttribute 五、对其他注册方式的支持

一、InterceptorAttribute

如下所示的是InterceptorAttribute特性的定义，我们可以看到它实现了一个名为IInterceptorProvider的接口，顾名思义，该接口表示为Dora.Interception的Interceptor Chain的构建系统提供单个Interceptor。昨天有人问我为什么不将Interceptor直接定义成Attribute，那么就可以直接标准在目标类型或其成员上了？对于这个问题我是这么想的：作为一个拦截器，Interceptor只需要考虑如何实现其拦截操作就可以了，而对应的Attribute的职责是如何向Interceptor Chain构建系统提供对应的Interceptor，按照我们熟悉的“单一职责”的基本设计原则，两者是应该分离的。从另一个角度来讲，InterceptorAttribute仅仅体现了Interceptor的一种“注册方式“，除了这种特性标准的注册方式，Interceptor完全还可以采用其他的注册方式，比如基于自定义映射规则，或者配置文件的方式。虽然在设计层面我将两者严格地区分开来，但是最终用户在定义Interceptor类型的时候是完全可以将两者合二为一的，我们只需要将Interceptor同时定义成继承InterceptorAttribute的特性类型就可以了。

IInterceptorProvider接口具有两个成员，其中核心成员Use实现了针对Interceptor的注册。至于另一个名为AllowMutiple的属性，它表示由通过具有相同类型的InterceptorProvider提供的Interceptor是否可以同时应用到同一个方法上。

  1 [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method| AttributeTargets.Property, AllowMultiple = false)]
  2 public abstract class InterceptorAttribute : Attribute, IInterceptorProvider
  3 {
  4    public int Order { get; set; }
  5    public bool AllowMultiple {get;}
  6    public abstract void Use(IInterceptorChainBuilder builder);
  7 }
  8 
  9 public interface IInterceptorProvider
 10 {
 11     void Use(IInterceptorChainBuilder builder);
 12     bool AllowMultiple { get; }
 13 }

IInterceptorProvider接口的Use方法具有一个类型为IInterceptorChainBuilder的参数，该接口表示一个用于构建Interceptor Chain的InterceptorChainBuilder对象，我们可以调用其Use方法向它提供一个Interceptor对象。该方法的第一个参数表示提供的Interceptor对象，而第二个参数（order）则表示这个Interceptor在最终构建的Interceptor Chain中所处的位置。除了这个Use方法，我们还额外定义了两个同名的扩展方法，其中Use<T>是我们最为常用的。

  1 public interface IInterceptorChainBuilder
  2 {   
  4     IInterceptorChainBuilder Use(InterceptorDelegate interceptor, int order);
  5     ...

我们现在在回头看看InterceptorAttribute类型，这个类型具有一个Order属性正好对应于上面Use方法的order参数，而实现的AllowMultiple方法在默认的情况下与AttributeUsage.AllowMultiple属性具有相同的值。所有派生于InterceptorAttribute的子类都需要重写用于提供对应Interceptor的Use方法，一般来说我们只需要调用作为参数的IInterceptorChainBuilder对应的Use方法即可。在标注具有某个InterceptorAttribute的时候，我们可以按照如下的方式通过Order属性控制Interceptor的执行顺序：

  1 public class Foobar
  2 {
  3    [Foo(Order = 1)]
  4    [Bar(Order = 2)]
  5     public virtual void Invoke()
  6    {}
  7 }

二、如何定义InterceptorAttribute

当我们为某个Interceptor类型定义对应InterceptorProvider特性的时候，只需要继承InterceptorAttribute类型，并实现其Use方法即既可以，但是在调用IInterceptorChainBuilder的Use方法的时候针对参数的指定则取决于Interceptor类型构造函数的定义，以及针对DI的服务注册。举个简单的例子，如下这个FoobarInterceptor的构造函数具有四个参数，除了第一个必需的参数由Interceptor的激活系统自行提供之外，其它的三个参数要么通过DI系统的ServiceProvider来提供，要么有对应的InterceptorProvdier来提供。

  1 public class FoobarInterceptor
  2 {
  3     public FoobarInterceptor(InterceptDelegate next, IFoo foo, IBar bar, string baz);
  4     public Task InvokeAsync(InvocationContext context);
  5 }

假设前面两个参数foo和bar由DI系统的ServiceProvider来提供，当我们为InterceptorProvider定义InterceptorAttribute的时候，实现的Use方法只需要提供baz参数的值就可以了，那么我们可以采用如下的方式来定义这个InterceptorAttribute。

  1 [AttributeUsage( AttributeTargets.Method| AttributeTargets.Class| AttributeTargets.Parameter, AllowMultiple = false )]
  2 public class FoobarAttribute : InterceptorAttribute
  3 {
  4     public string Baz { get; }
  5 
  6     public FoobarAttribute(string baz)
  7     {
  8         this.Baz = baz;
  9     }
 10     public override void Use(IInterceptorChainBuilder builder)
 11     {
 12         builder.Use<FoobarInterceptor>(this.Order, this.Baz);
 13     }
 14 }

假设我们不希望以DI的方式来提供foo和bar两个参数，我们可以按照如下的方式在调用IInterceptorChainBuilder的Use方法是显式提供这两个参数的值。

  1 [AttributeUsage( AttributeTargets.Method| AttributeTargets.Class| AttributeTargets.Property, AllowMultiple = false )]
  2 public class FoobarAttribute : InterceptorAttribute
  3 {
  4     public string Baz { get; }
  5 
  6     public FoobarAttribute(string baz)
  7     {
  8         this.Baz = baz;
  9     }
 10     public override void Use(IInterceptorChainBuilder builder)
 11     {
 12         builder.Use<FoobarInterceptor>(this.Order, this.Baz, new Bar(), new Foo());
 13     }
 14 }

三、InterceptorAttribute的作用域

Dora.Interception支持标注在类型、方法和属性上的InterceptorAttribute。对于应用在类型上的InterceptorAttribute特性，由它提供的Interceptor实际上是应用到该类型上的所有可以被拦截的方法上。如果InterceptorAttribute被标注到属性成员上，意味着该属性的Get和Set方法同时应用了对应的Interceptor。如果我们只需要将Interceptor应用到某个属性的Get方法或者Set方法上，我们可以选择将 对应的InterceptorAttribute单独应用到Get或者Set方法上。除此之外Dora.Interception还支持继承的InterceptorAttribute，也就是说标注到基类上的InterceptorAttribute会自动被子类继承。

在解析InterceptorAttribute特性的时候，我特意屏蔽了应用在接口上的特性，我是这样考虑的：接口是一个多方契约，它不应该考虑实现的细节，而基于AOP的拦截则属于单方的实现行为，所以InterceptorAttribute是不应该标注在接口上。我知道很多AOP框架（比如Unity）是可以直接将Interceptor（CallHandler）应用在接口上的，但是我觉得这一点不妥。

值得一提的是InterceptorAttribute的AllowMultiple属性，如果该属性返回True，意味针对这个类型的所有特性标注都是有效的。如果我们希望某个InterceptorAttribute提供的Interceptor在最终的目标方法上只能执行一次，我们需要通过应用AttributeUsage特性并将其AllowMultiple设置为False。我们知道AttributeUsage的AllowMultiple属性只能控制对应的特性在同一个目标成员上的标注次数，也就是说对于一个AllowMultiple设置为False的Attribute，我们可以同时将其标注到类型和它的成员上的。Dora.Interception对此作了相应的处理，确保只有更接近目标方法上的特性采用有效的。

以如下的定义为例，如果FoobarAttribute的AllowMultiple被设置为False，对应方法Foo，只有应用在它自身方法上的FoobarAttribute有效。对于Bar属性的Get和Set方法，只有应用在其属性上的FoobarAttribute有效。对于Baz属性，应用在自身属性上的FoobarAttribute只会应用到其Set方法上，至于其Get方法则会使用应用在自身方法上的FoobarAttribute。

  1 [Foobar]
  2 public class Demo
  3 {
  4     [Foobar]
  5     public virtual void Foo()
  6     {
  7         Console.WriteLine("Demo.Invoke() is invoked");
  8     }
  9 
 10     [Foobar]
 11     public virtual Bar Bar {get;set;}
 12 
 13     [Foobar]
 14     public virtual Baz Baz { [Foobar]get; set; }
 15 }

四、屏蔽某种类型的InterceptorAttribute

如果某种类型的InterceptorAttribute提供的Interceptor只适用于某个类型的大部分成员，我们可以选择单独将它标注到这些成员上。我们也可以采用排除，直接将该InterceptorAttribute标准到类型上，然后再不适用的类型成员上标注一个具有如下定义的NonInterceptableAttribute特性。当我们在使用NonInterceptableAttribute特性的时候，如果没有指定任何参数，意味着目标类型或者类型成员（方法或者属性）是不需要被拦截的。如果指定了IntercecptorProvider的类型，它只会屏蔽对应的IntercecptorProvider类型。

  1 [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method| AttributeTargets.Property)]
  2 public class NonInterceptableAttribute : Attribute
  3 {
  4     public Type[] InterceptorProviderTypes { get; }
  5     public NonInterceptableAttribute(params Type[] interceptorProviderTypes)
  6 }

以如下的代码片段为例，基类Foo上标注了两个InterceptorAttribute（Interceptor1Attribute和Interceptor2Attribute），由于其子类Bar上标注了NonInterceptableAttribute，所以整个类型都是不需要被拦截的。至于另一个子类 Baz，它会继承者两个InterceptorAttribute，但是Invoke放上通过标注NonInterceptableAttribute屏蔽了Interceptor1Attribute，所以只有Interceptor2Attribute对它来说是有效的。

  1 [Interceptor1]
  2 [Interceptor2]
  3 public class Foo
  4 {
  5     ...
  6 }
  7 
  8 [NonInterceptable]
  9 public class Bar : Foo
 10 {
 11     [Interceptor1]
 12     public virtual void Invoke()；
 13 }
 14 
 15 public class Baz : Foo
 16 {
 17     [NonInterceptable(typeof(Interceptor1Attribute))]
 18     public virtual void Invoke()；
 19 }

五、对其他注册方式的支持

我在设计Dora.Interception的时候参考了很多主流的AOP框架，而我是Unity多年深度使用者，曾经多次研究过Unity.Interception的源代码。我觉得很多的AOP框架都过于复杂，刻意地添加了一些我觉得不它适合的特性，所以我的Dora.Interception在很多方面实际上在做减法。在Interceptor的注册方面，实际上在开发的时候是提供了基于MatchingRule的注册方式（这也是参考了Unity.Interception），利用定义的各种MatchingRule，我们可以采用各种匹配模式（比如类型/方法/属性名称、命名空间、程序集名称以及标注的Tag）将某种的Interceptor应用到满足规则的类型或者方法上。但是根据我个人的使用经验来看，由于这种匹配模式过于“模糊”，我们非常容易无疑之间就扩大了某种Interceptor的应用范围。所以我们在发布Dora.Interception的时候将这种注册方式移除了，所以目前为止只支持特性标注这一种注册方式。不过Dora.Interception在这个方面给出了扩展点，如果需要可以自行实现。也许在下一个版本，我会提供一些额外的注册方式，但是一定会要求这样的注册方式是“精准的”和“明确的”。