ASP.NET Core MVC 之过滤器（Filter）

　　ASP.NET MVC 中的过滤器允许在执行管道中的特定阶段之前或之后运行代码。可以对全局，也可以对每个控制器或每个操作配置过滤器。

1.过滤器如何工作

　　不同的过滤器类型在管道中的不同阶段执行，因此具有各自的与其场景。根据需要执行的任务以及需要执行的请求管道中的位置，选择要创建的过滤器类型。过滤器在 MVC 操作调用管道中运行，有时也称为过滤管道，在 MVC 中选择要执行的操作后，执行操作上的过滤器，如图：

　　不同的过滤器在管道内的不同位置执行。像授权过滤器这样的过滤器只在管道中靠前的位置执行。其他过滤器，如操作（Action）过滤器，可以在管道执行的其他部分之前和之后执行，如图：

　　

　　1.选择过滤器

　　授权过滤器用于确定当前请求用户是否被授权。

　　资源过滤器是在授权之后第一个处理请求的过滤器，也是最后一个在请求离开过滤管道时接触请求的过滤器。在性能方面，对实现缓存或者对过滤管道进行短路 特别有用。

　　操作过滤器包装对单个操作方法的调用，并且可以处理传递到操作的参数以及从操作返回的操作结果。

　　异常过滤器用于对 MVC 应用程序中未处理的异常应用全局策略。

　　结果过滤器包装单个操作结果的执行，并且尽在操作执行成功时运行。它们必须是围绕视图执行或格式化程序执行的逻辑的理想选择。

　　

　　2.实现过滤器

　　所有过滤器均可通过不同的接口定义支持同步和异步的实现。根据需要执行的任务类型，选择同步或异步实现。从框架的角度看，它们是可以互换的。

　　同步过滤器定义了 OnStageExecuting 和 OnStageExecuted 方法（也有例外）。OnStageExecuting 方法在事件管道阶段之前通过阶段名称来调用，而 OnStageExecuted 方法将在阶段名称命名的管道阶段之后调用。

    public class SampleActionFilter:IActionFilter
    {
        public void OnActionExecuting(ActionExecutingContext context)
        {
            //操作执行前做的事情
        }
        public void OnActionExecuted(ActionExecutedContext context)
        {
            //操作执行后做的事情
        }
    }

　　异步过滤器定义了一个单一的 OnActionExecutionAsync  方法，可以在具体管道阶段的前后运行。 OnActionExecutionAsync 方法提供了一个 ActionExecutionDelegate 委托，调用时该委托会执行具体管道阶段的工作，然后等待完成。

public class SampleAsyncActionFilter: IAsyncActionFilter
    {
        public async Task OnActionExecutionAsync(ActionExecutingContext context, ActionExecutionDelegate next)
        {
            //操作执行前做的事情
            await next();
            //操作执行后做的事情
        }
    }

　　

　　3.过滤器作用域

　　过滤器有三种不同级别的作用域。你可以在特定的操作上用特性（Attribute）的方式使用特定的过滤器。也可以在控制器上用特性的方式使用过滤器，这样就可以将效果作用在控制器内的所有操作上。或者注册一个全局过滤器，它将作用于整个 MVC 应用程序的每一个操作。

　　如果想要使用全局过滤器，可以在配置 MVC 时，在 Startup 的 ConfigureServices 方法中添加：

services.AddMvc(options =>
            {
                options.Filters.Add(typeof(SampleActionFilter));//通过类型
                options.Filters.Add(new SampleActionFilter());//注册实例
            }).SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1);

　　过滤器既可以通过类型添加，也可以通过实例添加。如果通过实例添加，则该实例会被使用于每一个请求。如果通过类型添加，则在每次请求后都会创建一个实例，其所有构造函数依赖项都将通过 DI 来填充。

　　把过滤器接口的实现当作特性使用也非常方便。过滤器特性可应用于控制器和操作方法。框架包含了内置的基于特性的过滤器，可以继承他们或者另外定制。例如，下面的过滤器继承了 ResultFilterAttribute，并重写 OnResultExecuting 方法（在响应中增加一个信息头）：

　　

public class AddHeaderAttribute: ResultFilterAttribute
    {
        private readonly string _name;
        private readonly string _value;

        public AddHeaderAttribute(string name, string value)
        {
            _name = name;
            _value = value;
        }

        public override void OnResultExecuting(ResultExecutingContext context)
        {
            context.HttpContext.Response.Headers.Add(
                _name,new string[] { _value });
            base.OnResultExecuting(context);
        }
    }

　　特性允许过滤器接受参数，如下，可将此特性添加到控制器或操作中，并为其指定所需 HTTP 头的名称和值：

[AddHeader("Author", "Ruby Lu")]
 public class HomeController : Controller
{
}

　　以下几种过滤器接口可以自定义为相应特性的实现：

　　　　ActionFilterAttribute

　　　　ExceptionFilterAttribute

　　　　ResultFilterAttribute

　　　　FormatFilterAttribute

　　　　ServiceFilterAttribute

　　　　TypeFilterAttribute

 

　　4.取消和短路

　　通过设置传入过滤器方法的上下文参数中的 Result 属性，可以在过滤器管道的任意一点短路管道。比如，下面的 ShortCircuitingResourceFilter 将阻止它之后管道内的所有过滤器，包括所有操作过滤器：

public class ShortCircuitingResourceFilter:Attribute,IResourceFilter
    {
        public void OnResourceExecuting(ResourceExecutingContext context)
        {
            context.Result = new ContentResult() {
                Content = "短路"
            };
        }

        public void OnResourceExecuted(ResourceExecutedContext context)
        {

        }
    }

 

2.配置过滤器

　　全局过滤器在 Startup 中配置。基于特性的过滤器如果不需要任何依赖，可以简单地继承一个已存在地过滤器相对应地特性类型。如果要创建一个非全局作用域，但需要从依赖注入中获得依赖项的过滤器，那么在它们上面加上 ServiceFilterAttribute 或 TypeFilterAttribute 特性，这样就可用于控制器或操作了。

　　1.依赖注入

　　以特性形式实现的，直接添加到控制器或操作的过滤器，其构造函数不得由依赖注入提供依赖项。其原因在于，特性所需的构造函数参数必须由使用处直接提供。这是特性原型机理的限制。

　　如果过滤器需要从 DI 中获得依赖项，那么可以用以下几种方法在类或操作方法使用：

　　　　ServiceFilterAttribute

　　　　TypeFilterAttribute

　　　　IFilterFactory 实现特性

　　TypeFilter 将为其依赖项从 DI 中使用服务来实例化一个实例。 ServiceFilter 则从 DI 中获取一个过滤器实例。下面演示 ServiceFilter：

　　先在 ConfigureServices 中注册 AddHeaderFilterWithDI 类型：services.AddScoped(); 

　　然后使用：

　　　　[ServiceFilter(typeof(AddHeaderFilterWithDI))]

　　　　public IActionResult Index()

　　　　{　　

　　　　}

　　ServiceFilterAttribute 实现了IFilterFactory 接口，它公开了一个创建 IFilter 实例的方法。在 ServiceFilterAttribute 中，IFilterFactory 接口的 CreateInstance 方法被实现为从服务容器加载指定的类型。

　　TypeFilterAttribute 非常类似 ServiceFilterAttribute （也实现 IFilterFactory 接口），但它的类型不是直接从 DI 容器中解析，相反，它使用 Microsoft.Extensions.DependencyInjection.ObjectFactory 实例化类型。

　　由于这种差异，使用 TypeFilterAttribute 引用的类型不需要在使用前向容器注册，但它们仍由容器来填充其依赖项。此外，TypeFilterAttribute 可以可选的接受该类型的构造函数参数。下面是 TypeFilterAttribute 演示：

        [TypeFilter(typeof(AddHeaderAttribute),Arguments =new object[] { "Author","Ruby" })]
        public IActionResult Index()
        {
            return View();
        }

 　　如果有一个简单的过滤器，不需要任何参数，但有构造函数需要通过 DI 填充依赖项，那么可以继承 TypeFilterAttribute，允许使用自己命名的特性类和方法（而不是 [TypeFilterAttribute(typeof(FilterType))]）。下面的过滤器显示了如何实现此功能：

 public class SampleActionFilterAttribute:TypeFilterAttribute
    {
        public SampleActionFilterAttribute() : base(typeof(SampleActionFilterImpl))
        {
        }
        private class SampleActionFilterImpl:IActionFilter
        {
            public void OnActionExecuting(ActionExecutingContext context)
            {
                //操作执行前做的事情
            }
            public void OnActionExecuted(ActionExecutedContext context)
            {
                //操作执行后做的事情
            }
        }
    }

　　该过滤器可通过使用 [SampleActionFilter] 这样的语法应用于类或方法，而不必使用 [TypeFilter] 或 [ServiceFilter] 。

　　IFilterFactory 实现 IFilter ，因此在过滤器管道中，任何位置的  IFilterFactory 实例都可当作 Filter 实例来使用。当框架准备调用过滤器时，将尝试将其转换为 IFilterFactory 。如果转换成功， 则调用 CreateInstance 方法来创建将被调用的 IFilter 实例。这是一种非常灵活的设计，因为当应用程序启动时，不需要明确地设置精确地过滤器。

　　你可以在自己地特性中实现 IFilterFactory 几口，作为另一种创建过滤器的方法：

public class AddHeadWithFactoryAttribute:Attribute, IFilterFactory
    {
        public bool IsReusable { get; }
        //实现IFilterFactory
        public IFilterMetadata CreateInstance(IServiceProvider serviceProvider)
        {
            return new InternalAddHeaderFilter();
        }
    }

    public class InternalAddHeaderFilter : IResultFilter
    {
        public  void OnResultExecuting(ResultExecutingContext context)
        {
            context.HttpContext.Response.Headers.Add(
                "Internal", new string[] { "Header Add" });
        }
        public void OnResultExecuted(ResultExecutedContext context)
        {

        }
    }

 

　　2.排序

 　　过滤器可以应用于操作方法或控制器（通过特性）或添加到全局过滤器集合中。作用域通常也决定了排序，最接近操作的过滤器首先运行。

　　除了作用域，过滤器还可以通过实现 IOrderedFilter 来重写它们的执行顺序。此接口简单的暴露了一个 int Order 属性，并且过滤器基于该属性以数字升序执行。所有内置的过滤器，包括 TypeFilterAttribute 和 ServiceFilterAttribute ，都实现 IOrderedFilter  接口。，因此当将过滤器特性应用于类或方法时，可以指定过滤器执行顺序。默认情况下，所有内置过滤器的 Order 属性都为0，因此范围用作分隔符，并且是决定性因素（除非 Order 设置为 0）。

　　每个从 Controller 基类继承的控制器都包含 OnActionExecuting 和 OnActionExecuted 方法。这些方法为给定操作包装了过滤器，它们分别最先运行和最后运行。假设没有为任何过滤器设置 Order 舒总，那么单纯基于范围的顺序为：

　　控制器的 OnActionExecuting

　　全局过滤器的OnActionExecuting

　　类过滤器的OnActionExecuting

　　方法过滤器的OnActionExecuting

　　方法过滤器的OnActionExecuted 

　　类过滤器的OnActionExecuted 

　　全局过滤器的OnActionExecuted 

　　控制器过滤器的OnActionExecuted 

 　　

　　要修改默认的基于范围的顺序，则应显示设置类级别或者方法级别过滤器的 Order 属性。例如，将 Order = -1 添加到方法级属性：

　　[MyFilter (Name = "..."，Order = -1)]

　　在这种情况下，小于零的值将确保此过滤器在全局和类级过滤器之前运行：

　　控制器的 OnActionExecuting

　　方法过滤器的OnActionExecuting

　　全局过滤器的OnActionExecuting

　　类过滤器的OnActionExecuting

　　类过滤器的OnActionExecuted 

　　全局过滤器的OnActionExecuted 

　　控制器过滤器的OnActionExecuted 

　　方法过滤器的OnActionExecuted 

　　Controller 类的方法总是在所有过滤器之前和之后运行。这些方法不作为IFilter实例实现。也不参与IFilter排序算法。

 

　　3.对比中间件

　　一般来说，过滤器用于处理业务与应用程序的横切关注点，用法和功能很像中间件，但过滤器允许你将作用范围缩小，并将其插入到应用程序中有意义的位置，例如视图之前或模型绑定之后。过滤器是 MVC 的一部分，可以访问其上下文和构造函数。例如，中间件很难检测到请求的模型验证是否产生错误，并且做出相应的响应。