ASP.NET 2.0 Membership

摘要：asp.net 2.0的Membership组件提供了一组非常简单易用的接口供开发者进行用户管理，用户验证。本文将它对它的实现原理进行简单的分析，介绍如何正确的使用，以及如何对它进扩展。

一、 MembershipProvider抽象类

在很多情况下，在使用Membership的时候我们并不会直接使用到这个类。在MembershipProvider类定义的都是一些抽象方法和抽象属性，就是这些方法和属性构成了Membership接口的基本规范，而且在.NET 框架内部使用Membership的功能都是通过这个类型调用的。继承类通过实现这些接口来提供不用环境下的用户管理功能，并且对Membership框架本身并没有影响，下面来看看MembershipProvider原形定义：

public   abstract   class  MembershipProvider : ProviderBase

... {

      // Events

      public event MembershipValidatePasswordEventHandler ValidatingPassword;

 

      // Methods

      protected MembershipProvider();

      public abstract bool ChangePassword(string username, string oldPassword, string newPassword);

      public abstract bool ChangePasswordQuestionAndAnswer(string username, string password, string newPasswordQuestion, string newPasswordAnswer);

      public abstract MembershipUser CreateUser(string username, string password, string email, string passwordQuestion, string passwordAnswer, bool isApproved, object providerUserKey, out MembershipCreateStatus status);

      protected virtual byte[] DecryptPassword(byte[] encodedPassword);

      public abstract bool DeleteUser(string username, bool deleteAllRelatedData);

      internal string EncodePassword(string pass, int passwordFormat, string salt);

      protected virtual byte[] EncryptPassword(byte[] password);

      public abstract MembershipUserCollection FindUsersByEmail(string emailToMatch, int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

      public abstract MembershipUserCollection FindUsersByName(string usernameToMatch, int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

      internal string GenerateSalt();

      public abstract MembershipUserCollection GetAllUsers(int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

      public abstract int GetNumberOfUsersOnline();

      public abstract string GetPassword(string username, string answer);

      public abstract MembershipUser GetUser(object providerUserKey, bool userIsOnline);

      public abstract MembershipUser GetUser(string username, bool userIsOnline);

      internal MembershipUser GetUser(string username, bool userIsOnline, bool throwOnError);

      public abstract string GetUserNameByEmail(string email);

      protected virtual void OnValidatingPassword(ValidatePasswordEventArgs e);

      public abstract string ResetPassword(string username, string answer);

      internal string UnEncodePassword(string pass, int passwordFormat);

      public abstract bool UnlockUser(string userName);

      public abstract void UpdateUser(MembershipUser user);

      public abstract bool ValidateUser(string username, string password);

 

      // Properties

      public abstract string ApplicationName ...{ get; set; }

      public abstract bool EnablePasswordReset ...{ get; }

      public abstract bool EnablePasswordRetrieval ...{ get; }

      public abstract int MaxInvalidPasswordAttempts ...{ get; }

      public abstract int MinRequiredNonAlphanumericCharacters ...{ get; }

      public abstract int MinRequiredPasswordLength ...{ get; }

      public abstract int PasswordAttemptWindow ...{ get; }

      public abstract MembershipPasswordFormat PasswordFormat ...{ get; }

      public abstract string PasswordStrengthRegularExpression ...{ get; }

      public abstract bool RequiresQuestionAndAnswer ...{ get; }

      public abstract bool RequiresUniqueEmail ...{ get; }

 

      // Fields

      private MembershipValidatePasswordEventHandler _EventHandler;

      private const int SALT_SIZE_IN_BYTES = 0x10;

}

 

其中修饰符为internal是几个方法是密码的辅助方法，用于加密，解密和验证密码。但这边的设计似乎有一些问题，将这些方法定义为internal范围好像有点不妥，将这些方法定义在基类中，就是为了能够被复用，但是从效果上来看，不是这样的，因为internal的成员只允许在本程序集内被使用（正常情况下，不包括反射等其它方法），这就是说我们自己扩展的MembershipProvider是无法使用到这些方法的。而且从目前应用范围来看，目前这些方法也只有在SqlMembershipProvider中被使用到，所以我认为应该将这些方法修饰符修改为protected。

二、 Membership 静态类

上面提到过，一般情况下我们都不会直接去使用到MembershipProvider抽象，因为这涉及到如何去实例化真正的Membership服务类的问题，涉及到配置和实例化对象的问题一般都是比较棘手的问题，对初学者来说，想要掌握也不是那么容易。那在.NET框架中就是通过Membership(Static Class)这个静态类来屏蔽掉这一层的复杂关系。Membership(Static Class)除了使用者屏蔽读配置文件，初始对象等一些基本工作外，还有一个重要的作用就是重载所有的MembershipProvider所以有API，甚至为了让用户更加方便的使用，将这些方法重载为静态方法，并且提供了MembershipProvider基本API基础上更加丰富的重载实现供使用者调用。这就直接支持了不管是在UI层，还是其它的各个工程，只需要引用System.Web.Security命名空间，就可以不用关心任何细节的享受到Membership给我们提供的各种便利。下面来看看Membership(Static Class)的原型定义：(利用Lutz Roder’s .NET Reflector可以查看它的所有实现。)

public   static   class  Membership

... {

      // Events

      public static  event MembershipValidatePasswordEventHandler ValidatingPassword;

 

      // Methods

      static Membership();

      public static MembershipUser CreateUser(string username, string password);

      public static MembershipUser CreateUser(string username, string password, string email);

      public static MembershipUser CreateUser(string username, string password, string email, string passwordQuestion, string passwordAnswer, bool isApproved, out MembershipCreateStatus status);

      public static MembershipUser CreateUser(string username, string password, string email, string passwordQuestion, string passwordAnswer, bool isApproved, object providerUserKey, out MembershipCreateStatus status);

      public static bool DeleteUser(string username);

      public static bool DeleteUser(string username, bool deleteAllRelatedData);

      public static MembershipUserCollection FindUsersByEmail(string emailToMatch);

      public static MembershipUserCollection FindUsersByEmail(string emailToMatch, int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

      public static MembershipUserCollection FindUsersByName(string usernameToMatch);

      public static MembershipUserCollection FindUsersByName(string usernameToMatch, int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

      public static string GeneratePassword(int length, int numberOfNonAlphanumericCharacters);

      public static MembershipUserCollection GetAllUsers();

      public static MembershipUserCollection GetAllUsers(int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

      private static string GetCurrentUserName();

      public static int GetNumberOfUsersOnline();

      public static MembershipUser GetUser();

      public static MembershipUser GetUser(bool userIsOnline);

      public static MembershipUser GetUser(object providerUserKey);

      public static MembershipUser GetUser(string username);

      public static MembershipUser GetUser(object providerUserKey, bool userIsOnline);

      public static MembershipUser GetUser(string username, bool userIsOnline);

      public static string GetUserNameByEmail(string emailToMatch);

      private static void Initialize();

      public static void UpdateUser(MembershipUser user);

      public static bool ValidateUser(string username, string password);

 

      // Properties

      public static string ApplicationName ...{ get; set; }

      public static bool EnablePasswordReset ...{ get; }

      public static bool EnablePasswordRetrieval ...{ get; }

      public static string HashAlgorithmType ...{ get; }

      internal static bool IsHashAlgorithmFromMembershipConfig ...{ get; }

      public static int MaxInvalidPasswordAttempts ...{ get; }

      public static int MinRequiredNonAlphanumericCharacters ...{ get; }

      public static int MinRequiredPasswordLength ...{ get; }

      public static int PasswordAttemptWindow ...{ get; }

      public static string PasswordStrengthRegularExpression ...{ get; }

      public static MembershipProvider Provider ...{ get; }

      public static MembershipProviderCollection Providers ...{ get; }

      public static bool RequiresQuestionAndAnswer ...{ get; }

      public static int UserIsOnlineTimeWindow ...{ get; }

 

      // Fields

      private static char[] punctuations;

      private static bool s_HashAlgorithmFromConfig;

      private static string s_HashAlgorithmType;

      private static bool s_Initialized;

      private static Exception s_InitializeException;

      private static object s_lock;

      private static MembershipProvider s_Provider;

      private static MembershipProviderCollection s_Providers;

      private static int s_UserIsOnlineTimeWindow;

}

说到这里，就不得不多罗嗦两句。在看Membership(Static Class)实现代码的过程中，可以发现，每一个Membersip API重载都最后都是调用属性Provider的方法，这个属性的类型就是MembershipProvider类型，只有看到这里，你也许才会理解MembershipProvider的重要作用了吧。还有一个Providers属性，这个属性就是获得web.config中配置的所有的Membership提供服务类。它们都是静态属性，但是它们怎么去实例化的呢？就是通过调用Membership. Initialize()这个方法，在每次调用这两个属性的时候，都会调用这个方法去判断是否已初始化了Membership提供服务类了，如果没有则去调用配置服务类，读取配置内容，从而进行初始化。到此你可能也就不难理解了，为什么我们使用那么简单了！

三、 SqlMembershipProvider介绍和使用配置

OK，通过上面的介绍应该基本可以了解Membership的整体结构了吧？（如何还没有，可能是你没有打开Lutz Roder’s .NET Reflector去分析它的实现代码，或者是对抽象类的作用还没弄明白）。不管怎么样，我们最终的目的就是要学会如何去使用。

在这之前，我先要介绍一下，在.NET 框架中提供的两个MembershipProvider实现类：ActiveDirectoryMembershipProvider和SqlMembershipProvider(如何知道这两个类的？在MembershipProvider的Derived Types就可以看到所有的继承类了。)前者是提供基本活动目录下的用户管理（我也没有实践过），后者就是我们最经常使用到的基于SqlServer的用户管理实现。

到了介绍如何使用了，其实园子里已经有了这方面的文章（（翻译）怎么在ASP.NET 2.0中使用Membership），我也不多费口舌了。但这边要告诉大家一个最直接的学习和参考使用的办法。在系统盘找到并打开machine.config，找到AspNetSqlMembershipProvider节点:

    < membership >
       < providers >
         < add  name ="AspNetSqlMembershipProvider"  type ="System.Web.Security.SqlMembershipProvider, System.Web, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a"  connectionStringName ="LocalSqlServer"  enablePasswordRetrieval ="false"  enablePasswordReset ="true"  requiresQuestionAndAnswer ="true"  applicationName ="/"  requiresUniqueEmail ="false"  passwordFormat ="Hashed"  maxInvalidPasswordAttempts ="5"  minRequiredPasswordLength ="7"  minRequiredNonalphanumericCharacters ="1"  passwordAttemptWindow ="10"  passwordStrengthRegularExpression =""   />
       </ providers >
     </ membership >

看到没有，其实这个就是一个最基本的 Membership配置了，只不过是还少了一个 defaultProvider属性的指定，指定了这个属性后，你再使用 Login控件，进行用户登录验证就无需使用任何代码了。不信你可以试试。（关于 Forms验证，就不在这里多做介绍，可以参考相关资料。关于 SqlMembershipProvider的更多属性的介绍可以参看 MSDN）。

 

四、 如何自定义MembershipProvider，现有其它的MembershipProvider资源

那么，我们如何去自定义一个MembershipProvider呢？其实如果你已经了解了Membership的结构后我相信对你来说已经不是一件很难的事了，但是考虑到要完整的写一个MembershipProvider还是有一定的工作量和难度的。对于我们来说，更多的地方可能是对现有的Provider进行扩展，如SqlMembershipProvider。那其实这是非常简单的，我们只需要继承自SqlMembershipProvider，（悄悄告诉你，在Initialize方法config参数中保存的就是Provider对应配置节的属性名和值）然后扩展和重写所需的方法就可以了。使用的时候，在Provider配置节中，将type的值改为你的类名就OK了。

最后，在市面上已经有好多不同环境的MembershipProvider了，如mysql，Oracle等。这里给出Mysql 的实现：http://www.codeproject.com/aspnet/mysqlmembershipprovider.asp ，更多不同的实现，相信你从google上找到更多的帮助。