在ASP.NET Core中创建自定义端点可视化图
在上篇文章中，我为构建自定义端点可视化图奠定了基础，正如我在第一篇文章中展示的那样。该图显示了端点路由的不同部分：文字值，参数，动词约束和产生结果的端点：
在本文中，我将展示如何通过创建一个自定义的DfaGraphWriter来为自己的应用程序创建一个端点图。
这篇文章使用了本系列前几篇文章中的技巧和类，因此我强烈建议在继续之前先阅读这些技巧和类。
相关阅读：
[译]使用DOT语言和GraphvizOnline来可视化你的ASP.NETCore3.0终结点01
将终结点图添加到你的ASP.NET Core应用程序中
使用ImpromptuInterface反射方便的创建自定义DfaGraphWriter
为端点图添加配置
我们首先要看的是如何配置最终端点图的外观。我们将为两种类型的节点和四种类型的边缘添加配置。边是：
文字边缘：路线部分，例如
api和values中的文字匹配api/values/{id}。参数边缘：路线的参数化部分，例如
{id}route中api/values/{id}。捕获所有边：与“全部捕获”路由参数相对应的边，例如
{**slug}。策略边缘：与URL以外的其他约束相对应的边缘。例如，图中的基于HTTP谓词的边
HTTP: GET。
节点是：
匹配节点：与端点匹配关联的节点，因此将生成响应。
默认节点：不与端点匹配关联的节点。
每个节点和边都可以具有任意数量的Graphviz属性来控制其显示。下面的GraphDisplayOptions显示了我在本文开始时用于生成图形的默认值：
public class GraphDisplayOptions
{
///
/// Additional display options for literal edges
///
public string LiteralEdge { get; set; } = string.Empty;
///
/// Additional display options for parameter edges
///
public string ParametersEdge { get; set; } = "arrowhead=diamond color=\"blue\"";
///
/// Additional display options for catchall parameter edges
///
public string CatchAllEdge { get; set; } = "arrowhead=odot color=\"green\"";
///
/// Additional display options for policy edges
///
public string PolicyEdge { get; set; } = "color=\"red\" style=dashed arrowhead=open";
///
/// Additional display options for node which contains a match
///
public string MatchingNode { get; set; } = "shape=box style=filled color=\"brown\" fontcolor=\"white\"";
///
/// Additional display options for node without matches
///
public string DefaultNode { get; set; } = string.Empty;
}
我们现在可以使用这个对象来控制显示，并使用上一篇文章中所示的ImpromptuInterface“代理”技术来创建我们的自定义图形编写器。
创建自定义的DfaGraphWriter
我们的自定义图形编辑器（巧妙地称为CustomDfaGraphWriter）在很大程度上基于包含在ASP.NET Core中的DfaGraphWriter。该类的主体与原始类相同，但有以下更改：
将
GraphDisplayOptions注入类中以自定义显示。使用ImpromptuInterface库来处理内部
DfaMatcherBuilder和DfaNode类，如上一篇文章中所示。自定义
WriteNode函数以使用我们的自定义样式。添加一个
Visit函数来处理IDfaNode接口，而不是在内部DfaNode类上使用Visit()方法。
CustomDfaGraphWriter的全部代码如下所示，重点是主Write()功能。我保持了与原始版本几乎相同的实现，只是更新了我们必须更新的部分。
public class CustomDfaGraphWriter
{
// Inject the GraphDisplayOptions
private readonly IServiceProvider _services;
private readonly GraphDisplayOptions _options;
public CustomDfaGraphWriter(IServiceProvider services, GraphDisplayOptions options)
{
_services = services;
_options = options;
}
public void Write(EndpointDataSource dataSource, TextWriter writer)
{
// Use ImpromptuInterface to create the required dependencies as shown in previous post
Type matcherBuilder = typeof(IEndpointSelectorPolicy).Assembly
.GetType("Microsoft.AspNetCore.Routing.Matching.DfaMatcherBuilder");
// Build the list of endpoints used to build the graph
var rawBuilder = _services.GetRequiredService(matcherBuilder);
IDfaMatcherBuilder builder = rawBuilder.ActLike();
// This is the same logic as the original graph writer
var endpoints = dataSource.Endpoints;
for (var i = 0; i < endpoints.Count; i++)
{
if (endpoints[i] is RouteEndpoint endpoint && (endpoint.Metadata.GetMetadata()?.SuppressMatching ?? false) == false)
{
builder.AddEndpoint(endpoint);
}
}
// Build the raw tree from the registered routes
var rawTree = builder.BuildDfaTree(includeLabel: true);
IDfaNode tree = rawTree.ActLike();
// Store a list of nodes that have already been visited
var visited = new Dictionary();
// Build the graph by visiting each node, and calling WriteNode on each
writer.WriteLine("digraph DFA {");
Visit(tree, WriteNode);
writer.WriteLine("}");
void WriteNode(IDfaNode node)
{
/* Write the node to the TextWriter */
/* Details shown later in this post*/
}
}
static void Visit(IDfaNode node, Action visitor)
{
/* Recursively visit each node in the tree. */
/* Details shown later in this post*/
}
}
为了简洁起见，我在这里省略了Visit和 WriteNode函数，但是我们会尽快对其进行研究。我们将从Visit函数开始，因为该函数最接近原始函数。
更新Visit函数以与IDfaNode一起使用
正如我在上一篇文章中所讨论的，创建自定义DfaGraphWriter的最大问题之一是它对内部类的使用。为了解决这个问题，我使用ImpromptuInterface创建了包装原始对象的代理对象：
原始的Visit()方法是DfaNode类中的方法。它递归地访问端点树中的每个节点，为每个节点调用一个提供的Action<>函数。
由于
DfaNode是internal，我在CustomDfaGraphWriter中实现了一个静态的Visit来代替。
我们的定制实现大体上与原始实现相同，但是我们必须在“原始”DfaNodes和我们的IDfaNode代理之间进行一些有点困难的转换。更新后的方法如下所示。该方法接受两个参数，即被检查的节点，以及在每个参数上运行的Action<>。
static void Visit(IDfaNode node, Action visitor)
{
// Does the node of interest have any nodes connected by literal edges?
if (node.Literals?.Values != null)
{
// node.Literals is actually a Dictionary
foreach (var dictValue in node.Literals.Values)
{
// Create a proxy for the child DfaNode node and visit it
IDfaNode value = dictValue.ActLike();
Visit(value, visitor);
}
}
// Does the node have a node connected by a parameter edge?
// The reference check breaks any cycles in the graph
if (node.Parameters != null && !ReferenceEquals(node, node.Parameters))
{
// Create a proxy for the DfaNode node and visit it
IDfaNode parameters = node.Parameters.ActLike();
Visit(parameters, visitor);
}
// Does the node have a node connected by a catch-all edge?
// The refernece check breaks any cycles in the graph
if (node.CatchAll != null && !ReferenceEquals(node, node.CatchAll))
{
// Create a proxy for the DfaNode node and visit it
IDfaNode catchAll = node.CatchAll.ActLike();
Visit(catchAll, visitor);
}
// Does the node have a node connected by a policy edges?
if (node.PolicyEdges?.Values != null)
{
// node.PolicyEdges is actually a Dictionary
foreach (var dictValue in node.PolicyEdges.Values)
{
IDfaNode value = dictValue.ActLike();
Visit(value, visitor);
}
}
// Write the node using the provided Action<>
visitor(node);
}
Visit函数使用post-order遍历，因此在使用visitor函数编写节点之前，它首先“深入”地遍历节点的子节点。这与原始DfaNode.Visit()功能相同。
我们现在快到了。我们有一个类，它构建端点节点树，遍历树中的所有节点，并为每个节点运行一个函数。剩下的就是定义访问者函数WriteNode()。
定义自定义WriteNode函数
我们终于到了最重要的部分，控制了端点图的显示方式。到目前为止，所有自定义和努力都是使我们能够自定义WriteNode功能。
WriteNode()是一个局部函数，它使用点图描述语言将一个节点连同任何连接的边一起写入TextWriter输出。
我们的自定义WriteNode（）函数与原始函数几乎相同。有两个主要区别：
原始的图形编写器使用
DfaNodes，我们必须转换为使用IDfaNode代理。原始图形编写器对所有节点和边使用相同的样式。我们根据配置的
GraphDisplayOptions定制节点和边的显示。
由于
WriteNode是一个局部函数，它可以从封闭函数访问变量。这包括writer参数（用于将图形写入输出）和以前写入节点的已访问字典。
下面显示了我们的方法（已被大量注释）的自定义版本WriteNode()。
void WriteNode(IDfaNode node)
{
// add the node to the visited node dictionary if it isn't already
// generate a zero-based integer label for the node
if (!visited.TryGetValue(node, out var label))
{
label = visited.Count;
visited.Add(node, label);
}
// We can safely index into visited because this is a post-order traversal,
// all of the children of this node are already in the dictionary.
// If this node is linked to any nodes by a literal edge
if (node.Literals != null)
{
foreach (DictionaryEntry dictEntry in node.Literals)
{
// Foreach linked node, get the label for the edge and the linked node
var edgeLabel = (string)dictEntry.Key;
IDfaNode value = dictEntry.Value.ActLike();
int nodeLabel = visited[value];
// Write an edge, including our custom styling for literal edges
writer.WriteLine($"{label} -> {nodeLabel} [label=\"/{edgeLabel}\" {_options.LiteralEdge}]");
}
}
// If this node is linked to a nodes by a parameter edge
if (node.Parameters != null)
{
IDfaNode parameters = node.Parameters.ActLike();
int nodeLabel = visited[catchAll];
// Write an edge labelled as /* using our custom styling for parameter edges
writer.WriteLine($"{label} -> {nodeLabel} [label=\"/**\" {_options.CatchAllEdge}]");
}
// If this node is linked to a catch-all edge
if (node.CatchAll != null && node.Parameters != node.CatchAll)
{
IDfaNode catchAll = node.CatchAll.ActLike();
int nodeLabel = visited[catchAll];
// Write an edge labelled as /** using our custom styling for catch-all edges
writer.WriteLine($"{label} -> {nodelLabel} [label=\"/**\" {_options.CatchAllEdge}]");
}
// If this node is linked to any Policy Edges
if (node.PolicyEdges != null)
{
foreach (DictionaryEntry dictEntry in node.PolicyEdges)
{
// Foreach linked node, get the label for the edge and the linked node
var edgeLabel = (object)dictEntry.Key;
IDfaNode value = dictEntry.Value.ActLike();
int nodeLabel = visited[value];
// Write an edge, including our custom styling for policy edges
writer.WriteLine($"{label} -> {nodeLabel} [label=\"{key}\" {_options.PolicyEdge}]");
}
}
// Does this node have any associated matches, indicating it generates a response?
var matchCount = node?.Matches?.Count ?? 0;
var extras = matchCount > 0
? _options.MatchingNode // If we have matches, use the styling for response-generating nodes...
: _options.DefaultNode; // ...otherwise use the default style
// Write the node to the graph output
writer.WriteLine($"{label} [label=\"{node.Label}\" {extras}]");
}
由于我们将节点从“叶”节点写回到树的根的方式，因此跟踪这些交互的流程可能会有些混乱。例如，如果我们看一下本文开头显示的基本应用程序的输出，您会看到“叶子”端点都被首先写入：healthz运行状况检查端点和终端匹配生成路径最长的端点：
digraph DFA {
1 [label="/healthz/" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
2 [label="/api/Values/{...}/ HTTP: GET" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
3 [label="/api/Values/{...}/ HTTP: PUT" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
4 [label="/api/Values/{...}/ HTTP: DELETE" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
5 [label="/api/Values/{...}/ HTTP: *" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
6 -> 2 [label="HTTP: GET" color="red" style=dashed arrowhead=open]
6 -> 3 [label="HTTP: PUT" color="red" style=dashed arrowhead=open]
6 -> 4 [label="HTTP: DELETE" color="red" style=dashed arrowhead=open]
6 -> 5 [label="HTTP: *" color="red" style=dashed arrowhead=open]
6 [label="/api/Values/{...}/"]
7 [label="/api/Values/ HTTP: GET" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
8 [label="/api/Values/ HTTP: POST" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
9 [label="/api/Values/ HTTP: *" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
10 -> 6 [label="/*" arrowhead=diamond color="blue"]
10 -> 7 [label="HTTP: GET" color="red" style=dashed arrowhead=open]
10 -> 8 [label="HTTP: POST" color="red" style=dashed arrowhead=open]
10 -> 9 [label="HTTP: *" color="red" style=dashed arrowhead=open]
10 [label="/api/Values/"]
11 -> 10 [label="/Values"]
11 [label="/api/"]
12 -> 1 [label="/healthz"]
12 -> 11 [label="/api"]
12 [label="/"]
}
即使首先将叶节点写入图形输出，但Graphviz可视化工具通常会以叶节点在底部，边缘朝下的方式绘制图形。您可以在https://dreampuf.github.io/GraphvizOnline/在线显示图形：
如果要更改图形的呈现方式，可以自定义GraphDisplayOptions。如果使用我在上一篇文章中描述的“测试”方法，则可以在生成图形时直接传递这些选项。如果使用的是“中间件”方法，则可以改为使用IOptions<>系统进行GraphDisplayOptions注册，并使用配置系统控制显示。
摘要
在这篇文章中，我展示了如何创建自定义的DfaGraphWriter来控制如何生成应用程序的端点图。为了与internal内部类进行互操作，我们使用了ImpromptuInterface，如在上篇文章所示，创建代理，我们可以互动。然后，我们必须编写一个自定义Visit()函数来使用IDfaNode代理。最后，我们创建了一个自定义WriteNode函数，该函数使用在GraphDisplayOptions对象中定义的自定义设置来显示不同类型的节点和边。
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