[热拔插] 轻量级Winform插件式框架

写在前面的话

对于大神，Winform这种“古董玩具”，实在没太多“技术性”可言了，然而『好用才是王道』，本文不以技术为卖点，纯属经验之谈，欢迎交流拍砖

朴素版UI

开发初衷

由于本人所在公司不定时需要开发各种OA、数据处理小工具，需求各式各样，杂七杂八，有临时性需求开发的，有长期使用且要不定时更新的，功能一般只有一两个。又因应用不通用，所以不利于统一整合到某单一系统中，如此导致个别使用者电脑里装了玲琅满目的“小程序”。

随着应用数目的增加，维护管理变得越来越棘手^[1]。尝试从网上下载过一两个插件框架来用，使用起来虽不是很理想但也凑合^[2]。后来某用户提出想要“可实时卸载、加载插件”的需求时，改造那些框架就变得很麻烦，所以干脆自己开发一个。经过几个版本的迭代，运行稳定，代码也变得简洁了。到现在也使用了好一段时间，代码也给重构了一番，所以拿出来和大家分享下。

设计与实现

框架简单明了，主体功能就在插件管理器上。插件是UserControl格式，采用.Net的反射机制进行加载。

如此设计，出于两个目的：

1）插件功能高内聚，与框架低耦合。开发人员根据规范^[3]开发并测试好后，直接接入框架即可。也可单独编译成单一程序

2）方便将原来的应用通过简单改造变成插件加载到框架中

插件加载流程

主代码

/// <summary>
/// 加载PlugIns插件目录下的dll
/// </summary>
public static List<UserControlBase> GetPlugIns()
{
    List<UserControlBase> lUc = new List<UserControlBase>();

    foreach (var dllFile in Directory.GetFiles(PlugInsDir))
    {
        FileInfo fi = new FileInfo(dllFile);
        if (!fi.Name.EndsWith(".dll")) continue;

        foreach (var _uc in CreatePluginInstance(fi.FullName))
        {
            if (_uc != null)
            {
                lUc.Add(_uc);
            }
        }
    }

    return lUc;
}

/// <summary>
/// 根据全名和路径构造对象
/// </summary>
/// <param name="sFilePath">程序集路径</param>
/// <returns></returns>
public static List<UserControlBase> CreatePluginInstance(string sFilePath, Type hostType = null)
{
    List<UserControlBase> lUc = new List<UserControlBase>();
    try
    {
        lUc = CreateInstance(sFilePath, new string[] { "Uc" }, hostType);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine("CreateInstance: " + ex.Message);
    }

    return lUc;
}

/// <summary>
/// 反射创建实例
/// </summary>
/// <param name="sFilePath"></param>
/// <param name="typeFeature"></param>
/// <param name="hostType"></param>
/// <param name="dynamicLoad"></param>
/// <returns></returns>
public static List<UserControlBase> CreateInstance(string sFilePath, string[] typeFeature, Type hostType = null, bool dynamicLoad = true)
{
    var lUc = new List<UserControlBase>();
    Assembly assemblyObj = null;

    if (!dynamicLoad)
    {
        #region 方法一：直接从DLL路径加载
        assemblyObj = Assembly.LoadFrom(sFilePath);
        #endregion
    }
    else
    {
        #region 方法二：先把DLL加载到内存，再从内存中加载（可在程序运行时动态更新dll文件，比借助AppDomain方便多了！）
        using (FileStream fs = new FileStream(sFilePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))
        {
            using (BinaryReader br = new BinaryReader(fs))
            {
                byte[] bFile = br.ReadBytes((int)fs.Length);
                br.Close();
                fs.Close();
                assemblyObj = Assembly.Load(bFile);
            }
        }
        #endregion
    }

    if (assemblyObj != null)
    {
        #region 读取dll内的所有类，生成实例（这样可省去提供 命名空间 的步骤）
        // 程序集（命名空间）中的各种类
        foreach (Type type in assemblyObj.GetTypes())
        {
            try
            {
                if (type.ToString().Contains("<>")) continue;
                if (typeFeature != null)
                {
                    bool invalidInstance = true;
                    foreach (var tf in typeFeature)
                    {
                        if (type.ToString().Contains(tf))
                        {
                            invalidInstance = false;
                            break;
                        }
                    }
                    if (invalidInstance) continue;
                }

                var uc = (UserControlBase)assemblyObj.CreateInstance(type.ToString()); //反射创建
                lUc.Add(uc);

                if (hostType != null)
                {
                    AssemblyInfoHelper aih = new AssemblyInfoHelper(hostType);
                }
            }
            catch (InvalidCastException icex)
            {
                Console.WriteLine(icex);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw new Exception("Create " + sFilePath + "(" + type.ToString() + ") occur " + ex.GetType().Name + ":\r\n" + ex.Message + (ex.InnerException != null ? "(" + ex.InnerException.Message + ")" : ""));
            }
        }
        #endregion
    }

    return lUc;
}

/// <summary>
/// 加载插件
/// </summary>
void LoadPlugIns()
{
    // 整理UI
    tvPlugins.Nodes.Clear();
    lPlugIn.Clear();
    dicLoadedUCs.Clear();

    #region 逐一加载UC
    string[] DllFiles = Directory.GetFiles(LoadPlugInManager.PlugInsDir);
    string dllFile = "";
    for (int f = 0; f < DllFiles.Length; f++)
    {
        dllFile = DllFiles[f];

        FileInfo fi = new FileInfo(dllFile);
        if (!fi.Name.EndsWith(".dll")) continue;

        ThreadHelper.RunInAdditionalThread(new DlgtVoidMethod(() =>
        {
            // 该部分在另一线程中完成，所以不会卡住当前窗体
            foreach (var uc in CreatePluginInstance(fi.FullName, this.GetType()))
            {
                if (uc != null)
                {
                    // 保存到已加载UC字典
                    if (!dicLoadedUCs.ContainsKey(uc.UCName))
                    {
                        dicLoadedUCs.Add(uc.UCName, new List<UserControlBase>());
                        dicLoadedUCs[uc.UCName].Add(uc);
                        lPlugIn.Add(uc);

                        // 这里通知窗体线程，加载到插件树控件中（供用户点击选择相应控件）
                        ThreadHelper.RunInAdditionalThread(new DlgtVoidMethod_withParam((Object obj) =>
                        {
                            UserControlBase _uc = obj as UserControlBase;

                            TreeNode _tn_ = null;
                            foreach (TreeNode n in tvPlugins.Nodes)
                            {
                                if (n.Text == _uc.UCTpye)
                                {
                                    _tn_ = n;
                                    break;
                                }
                            }
                            if (_tn_ == null)
                            {
                                _tn_ = new TreeNode(_uc.UCTpye);
                                tvPlugins.Nodes.Add(_tn_);
                            }
                            TreeNode _n_ = new TreeNode(_uc.UCName);
                            _n_.ToolTipText = _uc.Recommend;
                            _tn_.Nodes.Add(_n_);

                            tvPlugins.ExpandAll();

                            Log("App", "成功加载：" + _uc.UCName);
                        })
                        , uc
                        , new DlgtVoidMethod_withParam(delegate (Object oEx)
                        {
                            MessageBox.Show((oEx as Exception).Message);
                        })
                        , tvPlugins);
                    }
                }
            }
        })
        , new DlgtVoidMethod_withParam(delegate (Object oEx)
        {
            MessageBox.Show((oEx as Exception).Message);
        }));
    }
    #endregion

}

这里，最重要的插件“热拔插”功能，就是使用CreateInstance中方法二来将dll加载到内存，然后再进行实例化，如此，dll文件在程序加载插件完毕后，就可完美“脱身”，又可在程序运行时，重新加载（指定dll）。

用户在使用本地应用时，往往想要有比Web应用更“顺滑”的操作预期，比如点击后的实时响应性、信息反馈、进度显示、程序不要被卡死等，所以在功能满足需求的前提下，照顾用户使用感受，也是开发人员需要多注意的（用户反馈好，说不定就有褒奖哦~）。

谢谢阅读～

*[1] 较早开发的程序，通用功能没有封装；通用功能封装好后，有改动，又要一个一个程序更新等

*[2] 网上下载的框架存在冗余功能、代码，或者对某一业务针对性太强，需要进行改造

*[3] 插件需集成自PlugInProgram.UserControlBase，类名以Uc开头——UcXXXX，使用抽象类中的ucName字段给插件命名

附录：

【主源码】

『插件示例』