.NET Core 实现动态代理做AOP(面向切面编程)

1.介绍

1.1 动态代理作用

　　用动态代理可以做AOP（面向切面编程），进行无入侵式实现自己的扩展业务，调用者和被调用者之间的解耦，提高代码的灵活性和可扩展性，比如：日志记录、性能统计、安全控制、事务处理、异常处理等等。本方式实现思路用的.NET Core原生的DispatchProxy类，再加《特性标记》+《Handle接口》达到无入侵式扩展 ，有兴趣的朋友，自行改进一下，封装成组件。

　　有什么做的不好的或者建议，希望大家及时提出，帮助改进。

　　代码上传在gitee：https://gitee.com/luoxiangbao/dynamic-proxy.git

1.2 原生DispatchProxy类介绍

　　DispatchProxy我去看了一下源码，和我设想的差不多，就是Emit类库直接编写IL语言，动态生成类和方法，然后在方法里调用Invoke方法，这个时候就我们只需要重写Invoke方法，具体实现由我们自己管控。其性能很高，几乎和我们写好的C#编译成IL没多大区别，大家用的Autofac的AOP，我也看了一下，底层用的是Castle.Core类库，而Castle.Core底层还是用的Emit方式实现，只是思路不同。

便于理解我给大家贴一下源码：

1.定义抽象DispatchProxy类的Invoke元数据

​

2.Emit类库直接编写IL语言，为代理类添加调用Invoke方法代码

​

1.3简单介绍一下：IL代码

　　IL是.NET框架中间语言（Intermediate Language），编译器可以直接将源程序编译为.exe或.dll文件，而CLR(公共语言运行时)执行的是IL语言，不是C#高级编程语言，IL代码是一种近似于指令式的代码语言，与汇编语言比较相近，给大家做个案例对比一下。

C#代码：

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
        }
    }

IL代码：

IL_0000:  nop
IL_0001:  ldstr      "Hello World!"
IL_0006:  call       void [System.Console]System.Console::WriteLine(string)
IL_000b:  nop
IL_000c:  ret

　　有兴趣的朋友自己也可以去实现。接下来进入正题，我们怎么利用DispatchProxy自己造轮子！！！

2.实现

2.1 继承DispatchProxy

　　核心类就是，DispatchProxy。这是.NET core 原生的。会帮我们创建一个代理类

internal class DynamicProxy<T> : DispatchProxy
    {
        public T? decorated { get; set; }//目标类
        public Action<object?[]?>? _afterAction { get; set; }  // 动作之后执行
        public Action<object?[]?, object>? _beforeAction { get; set; } // 动作之前执行
        protected override object? Invoke(MethodInfo? targetMethod, object?[]? args)
        {
            Exception exception = null;
            AfterAction(args);
            object result = null;
            try
            {
                //调用实际目标对象的方法
                result = targetMethod?.Invoke(decorated, args);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                exception = ex;
            }
            BeforeAction(args, result);
            //调用完执行方法后的委托，如果有异常，抛出异常
            if (exception != null)
            {
                throw exception;
            }
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 创建代理实例
        /// </summary>
        /// <param name="decorated">代理的接口类型</param>
        /// <param name="afterAction">方法执行前执行的事件</param>
        /// <param name="beforeAction">方法执行后执行的事件</param>
        /// <returns></returns>
        public T Create(T decorated, Action<object?[]?> afterAction, Action<object?[]?, object> beforeAction)
        {
            object proxy = Create<T, DynamicProxy<T>>(); // 调用DispatchProxy 的Create  创建一个新的T
            DynamicProxy<T> proxyDecorator = (DynamicProxy<T>)proxy;
            proxyDecorator.decorated = decorated;
            //把自定义的方法委托给代理类
            proxyDecorator._afterAction = afterAction;
            proxyDecorator._beforeAction = beforeAction;
            return (T)proxy;
        }

        private void AfterAction(object?[]? args)
        {
            try
            {
                _afterAction.Invoke(args);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"执行之前异常：{ex.Message}，{ex.StackTrace}");
            }
        }

        private void BeforeAction(object?[]? args, object? result)
        {
            try
            {
                _beforeAction.Invoke(args, result);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"执行之后异常：{ex.Message}，{ex.StackTrace}");
            }
        }

    }

2.2 定义handle接口

　　这个接口定义：执行之前、执行之后两个方法。用来实现具体业务逻辑的处理

    internal interface IInterceptor
    {
        /// <summary>
        /// 执行之前
        /// </summary>
        /// <param name="args">参数</param>
        void AfterAction(object?[]? args);

        /// <summary>
        /// 执行之后
        /// </summary>
        /// <param name="args">参数</param>
        /// <param name="result">结果</param>
        void BeforeAction(object?[]? args, object result);
    }

2.3 定义AOP特性

　　1.用来标记类具体使用哪个handle的实现来处理业务。

　　2. 特性定义Type属性决定创建代理类的时候，具体使用哪个handle实现

    [AttributeUsage(AttributeTargets.Class)]
    internal class InterceptAttribut : Attribute
    {
        public Type Type { get; set; }
        public InterceptAttribut(Type type)
        {
            this.Type = type;
        }
    }

2.4 定义创建代理类的工厂

　　这里就是来组装代理类与handle实现的地方。

internal class ProxyFactory
    {

        /// <summary>
        /// 创建代理实例
        /// </summary>
        /// <param name="decorated">代理的接口类型</param>
        /// <returns></returns>
        public static T Create<T>()
        {
            var decorated = ServiceHelp.GetService<T>();
            var type = decorated.GetType();
            var interceptAttribut = type.GetCustomAttribute<InterceptAttribut>();
            var interceptor = ServiceHelp.GetService<IInterceptor>(interceptAttribut.Type);
            //创建代理类
            var proxy = new DynamicProxy<T>().Create(decorated, interceptor.AfterAction, interceptor.BeforeAction);
            return proxy;
        }

    }

　　1.拿到具体类，获取Type，获取我们上面定义的特性，通过特性的属性，用来创建handle实例
　　2.ServiceHelp是我定义的一个来获取实例化的容器帮助类。这个用.NET CORE 原始的IOC。大家可替换成autofac
　　3.创建化代理实例，把实例和handle实现的具体方法：AfterAction、BeforeAction传入。用于代理类执行的时候，进行真正的调用

2.5 定义ServiceHelp

　　这里大家可自行发挥

 public static class ServiceHelp
    {

        public static IServiceProvider? serviceProvider { get; set; }

        public static void BuildServiceProvider(IServiceCollection serviceCollection)
        {
            //构建容器
            serviceProvider = serviceCollection.BuildServiceProvider();
        }

        public static T GetService<T>(Type serviceType)
        {
            return (T)serviceProvider.GetService(serviceType);
        }

        public static T GetService<T>()
        {
            return serviceProvider.GetService<T>();
        }
    }

3.测试

3.1 定义handle实现

    internal class AOPTest : IInterceptor
    {
        public void AfterAction(object?[]? args)
        {
            Console.WriteLine($"方法执行之前，args：{args}");
        }

        public void BeforeAction(object?[]? args, object result)
        {
            Console.WriteLine($"方法执行之后，args：{args}，result：{result}");
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

3.2 定义Service接口

    internal interface ITestService
    {
        public int Add(int a, int b);
    }

3.3实现Service接口

　　定义实现，并且在类上加上，AOP交给哪个handle

    [InterceptAttribut(typeof(AOPTest))]
    internal class TestService : ITestService
    {
        public int Add(int a, int b)
        {
            throw new Exception("测试异常");
            return a + b;
        }
    }

3.4 大功告成

　　1.创建容器，把我们自己的业务实现都注册好

　　2.通过工厂进行，动态创建代理实例

// See https://aka.ms/new-console-template for more information
using Infrastructure.DynamicProxy;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

Console.WriteLine("Hello, World!");
//容器注册
IServiceCollection serviceCollection = new ServiceCollection();
serviceCollection.AddTransient(typeof(AOPTest));
serviceCollection.AddTransient<ITestService, TestService>();
//构建容器
ServiceHelp.BuildServiceProvider(serviceCollection);
//用工厂获取代理实例
var s = ProxyFactory.Create<ITestService>();
var sum = s.Add(1, 2);
Console.WriteLine("执行完毕=====>" + sum);

4.Demo

　　大家可直接访问我的，gitee

　　https://gitee.com/luoxiangbao/dynamic-proxy.git