asp.net core 系列 12 选项 TOptions

一.概述

本章讲的选项模式是对Configuration配置的功能扩展。 讲这篇时有个专用名词叫“选项类(TOptions)” 。该选项类作用是指:把选项类中的属性与配置来源中的键关联起来。举个例,假设json文件有个Option1键,选项类中也有个叫Option1的属性名,经过选项配置,这样就能把json中的键的值映射到选项类属性值中。也可以理解在项目应用中,把一个json文件序列化到.net类。

1.1选项接口介绍

在官方文档中选项接口有很多,这里列举了这些选项接口。所有选项接口基本都继承了TOptions接口。

// Used for notifications when TOptions instances change
    public interface IOptionsMonitor
    {
        //
        // 摘要:
        //     Returns the current TOptions instance with the Microsoft.Extensions.Options.Options.DefaultName.
        TOptions CurrentValue { get; }
        //...
    }


    // Used to create TOptions instances
    public interface IOptionsFactory where TOptions : class, new()
    {
        //
        // 摘要:
        //     Returns a configured TOptions instance with the given name.
        TOptions Create(string name);
    }


    // Represents something that configures the TOptions type. Note: These are run before all 
    public interface IConfigureOptions where TOptions : class
    {
        //
        // 摘要:
        //     Invoked to configure a TOptions instance.
        //
        // 参数:
        //   options:
        //     The options instance to configure.
        void Configure(TOptions options);
    }


    public interface IPostConfigureOptions where TOptions : class
    {
        //
        // 摘要:
        //     Invoked to configure a TOptions instance.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance being configured.
        //
        //   options:
        //     The options instance to configured.
        void PostConfigure(string name, TOptions options);
    }


    public interface IConfigureNamedOptions : IConfigureOptions where TOptions : class
    {
        //
        // 摘要:
        //     Invoked to configure a TOptions instance.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance being configured.
        //
        //   options:
        //     The options instance to configure.
        void Configure(string name, TOptions options);
    }


    // Used by IOptionsMonitor to cache TOptions instances.
    public interface IOptionsMonitorCache where TOptions : class
    {
        //
        // 摘要:
        //     Clears all options instances from the cache.
        void Clear();
        //
        // 摘要:
        //     Gets a named options instance, or adds a new instance created with createOptions.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance.
        //
        //   createOptions:
        //     The func used to create the new instance.
        //
        // 返回结果:
        //     The options instance.
        TOptions GetOrAdd(string name, Func createOptions);
        //
        // 摘要:
        //     Tries to adds a new option to the cache, will return false if the name already
        //     exists.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance.
        //
        //   options:
        //     The options instance.
        //
        // 返回结果:
        //     Whether anything was added.
        bool TryAdd(string name, TOptions options);
        //
        // 摘要:
        //     Try to remove an options instance.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance.
        //
        // 返回结果:
        //     Whether anything was removed.
        bool TryRemove(string name);
    }


    // Used to access the value of TOptions for the lifetime of a request
    public interface IOptionsSnapshot : IOptions where TOptions : class, new()
    {
        //
        // 摘要:
        //     Returns a configured TOptions instance with the given name.
        TOptions Get(string name);
    }

    //Used to retrieve configured TOptions instances
    public interface IOptions where TOptions : class, new()
    {
        //
        // 摘要:
        //     The default configured TOptions instance
        TOptions Value { get; }
    }

(1) IOptionsMonitor

IOptionsMonitor用于TOptions实例更改时的通知,用于管理 TOptions选项类 。该IOptionsMonitor支持以下方案:

(1) 更改通知。当配置文件发生修改时,会监听同步到选项类。
(2) 命名选项。IConfigureNamedOptions支持命名选项。接口继续关系 IConfigureNamedOptions:IConfigureOptions
(3) 重新加载配置。通过 IOptionsSnapshot 重新加载配置数据,IOptionsMonitor也支持该功能。 接口继续关系IOptionsSnapshot :IOptions
(4) 选择性选项失效 (IOptionsMonitorCache)。

(2) 其它接口
IOptionsFactory 负责产生TOptions选项实例,它具有单个 Create 方法。
默认实现采用所有已注册 IConfigureOptions 和 IPostConfigureOptions 并首先运行所有配置(所有的来源配置),
然后才进行选项后期配置IPostConfigureOptions
IOptionsMonitorCache用于缓存TOptions实例。

1.2 常规选项配置

TOptions选项类必须为包含公共无参数构造函数的非抽象类。下面示例中选项类MyOptions具有两种属性:Option1 和 Option2。 设置默认值为可选,但以下示例中的类构造函数设置了 Option1 的默认值。 Option2 具有通过直接初始化属性设置的默认值。

public class MyOptions
      {
          public MyOptions()
          {
              // Set default value.
              Option1 = "value1_from_ctor";
          }

          public string Option1 { get; set; }
          public int Option2 { get; set; } = 5;
      }
//将MyOptions类已通过Configure添加到服务容器,并绑定到配置IConfiguration上
       //Registers a configuration instance which TOptions will bind against.
       services.Configure(Configuration);
private readonly MyOptions _options;
     //OtherPages/Page1
        public Page1Model( IOptionsMonitor optionsAccessor)
        {
            _options = optionsAccessor.CurrentValue;
        }
              public void OnGet() {
            var option1 = _options.Option1;
            var option2 = _options.Option2;
            var  SimpleOptions = $"option1 = {option1}, option2 = {option2}";
        }
// 此时SimpleOptions值:"option1 = value1_from_ctor, option2 = 5"
//下面在appsettings.json 文件添加 option1 和 option2 的值。
        "option1": "value1_from_json",
        "option2": -1,

当配置文件appsettings.json中option1和option2键的值改变后,MyOptions 选项类中的属性option1和option2的值也会改变。 下面再次运行OtherPages/Page1

//此时SimpleOptions的值为:"option1 = value1_from_json, option2 = -1"

为什么MyOptions类中option1,option2会取到appsettings.json文件中的值呢?因为MyOptions选项类注入到Iconfiguration服务后与appsettings.json文件中键相同,形成了映射。

1.3 通过委托配置简单选项

使用委托设置选项值。 此示例应用使用 MyOptionsWithDelegateConfig 类 ,这里仍然是使用相同的键Option1,Option2。 它通过 MyOptionsWithDelegateConfig 使用委托来配置绑定。

public class MyOptionsWithDelegateConfig
    {
        public MyOptionsWithDelegateConfig()
        {
            // Set default value.
            Option1 = "value1_from_ctor";
        }
    
         public string Option1 { get; set; }
         public int Option2 { get; set; } = 5;
    }
services.Configure(Configuration);
         //第二个注入服务
         services.Configure(myOptions =>
         {
         // 在Page1Model构造方法中生成MyOptionsWithDelegateConfig实例时调用
                myOptions.Option1 = "value1_configured_by_delegate";
                myOptions.Option2 = 500;
         });
public Page1Model(
            IConfiguration configuration,
            IOptionsMonitor optionsAccessorWithDelegateConfig,
            IOptionsMonitor optionsAccessor
          )
        {
        
            _optionsWithDelegateConfig = optionsAccessorWithDelegateConfig.CurrentValue;
            _options = optionsAccessor.CurrentValue;
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }
        private readonly MyOptions _options;
        private readonly MyOptionsWithDelegateConfig _optionsWithDelegateConfig;

        public string BindGUIDMsg { get; set; }

        public void OnGet()
        {
            BindGUIDMsg = $"option1 = {_options.Option1}, option2 = {_options.Option2}";

            BindGUIDMsg += "
"; BindGUIDMsg += $"delegate_option1 = {_optionsWithDelegateConfig.Option1}, " + $"delegate_option2 = {_optionsWithDelegateConfig.Option2}"; }

每次调用 Configure 都会将 IConfigureOptions 服务添加到服务容器。 在前面的示例中,Option1 和 Option2 的值同时在 appsettings.json 中指定,但 Option1 和 Option2 的值被配置的委托替代。

当启用多个配置服务时,指定的最后一个配置源优于其他源,由其设置配置值。 运行应用时,页面模型的 OnGet 方法返回显示选项类值的字符串:

 // myOptions实例取值如下:
    SimpleOptions:option1 = -1,option2 = 5 
    // MyOptionsWithDelegateConfig实例取值如下:
    delegate_option1 = value1_configured_by_delegate,delegate_option2 = 500
1.4 子选项配置

当配置文件中的子节点需要与选项类进行关联映射时,可以通过服务注入bind到指定的Configuration节点。在以下代码中,已向服务容器添加第三个 IConfigureOptions 服务。 它将 MySubOptions 绑定到 appsettings.json 文件的 subsection 部分:

"Option1": "value1_from_json",
      "Option2": -1,
      "subsection": {
         "suboption1": "subvalue1_from_json",
         "suboption2": 200
      }
public class MySubOptions
      {
          public MySubOptions()
          {
              // Set default values.
              SubOption1 = "value1_from_ctor";
              SubOption2 = 5;
          }

          public string SubOption1 { get; set; }
          public int SubOption2 { get; set; }
      }
//第三个IConfigureOptions注入服务
         services.Configure(Configuration.GetSection("subsection"));
//OtherPages/Page1              
     public Page1Model(
            IConfiguration configuration,
            IOptionsMonitor optionsAccessorWithDelegateConfig,
            IOptionsMonitor optionsAccessor,
            IOptionsMonitor subOptionsAccessor
          )
        {
        
            _optionsWithDelegateConfig = optionsAccessorWithDelegateConfig.CurrentValue;
            _options = optionsAccessor.CurrentValue;
            _subOptions = subOptionsAccessor.CurrentValue;
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }
        private readonly MyOptions _options;
        private readonly MyOptionsWithDelegateConfig _optionsWithDelegateConfig;
        private readonly MySubOptions _subOptions;
// OnGet方法
      SubOptions = $"subOption1 = {_subOptions.SubOption1}, subOption2 = {_subOptions.SubOption2}"
// OnGet方法
      SubOptions = $"subOption1 = {_subOptions.SubOption1}, subOption2 = {_subOptions.SubOption2}"
1.5 IConfigureNamedOptions选项命名

IConfigureNamedOptions:是用于对选项类在注入服务时,进行命名。下面是把MyOptions选项类注入到服务,并取了别名named_options_1。 如下所示:

services.Configure("named_options_1", Configuration);
//在要使用的页面,如下所示:
    private readonly MyOptions _named_options_1;
    public IndexModel(
        IOptionsSnapshot namedOptionsAccessor)
    {
        _named_options_1 = namedOptionsAccessor.Get("named_options_1");
    }
// IOptionsSnapshot源码
      public interface IOptionsSnapshot : IOptions where TOptions : class, new()
      {
          //
          // 摘要:
          //     Returns a configured TOptions instance with the given name.
          TOptions Get(string name);
      }
1.6 ConfigureAll

上面介绍的选项类,在注入服务时都是使用的services.Configure,它是针对选项类的当前实例,例如:在page1和page2都使用了实例MyOptions( private readonly MyOptions _options)但它们属于不同的实例。

//使用 ConfigureAll 方法配置所有选项实例
            services.ConfigureAll(myOptions =>
            {
                //所有MyOptions实例配置 Option1的值
                myOptions.Option1 = "ConfigureAll replacement value";
            });
//添加代码后运行示例应用将产生以下结果:
      named_options_1: option1 = ConfigureAll replacement value, option2 = -1
      named_options_2: option1 = ConfigureAll replacement value, option2 = 5

总结:

     选项模式是对Configuration配置的功能扩展,主要用于把json文件序列化到.net类(选项类)。通过注入services. Configure或services.ConfigureAll把选项类注入到服务并绑定到Configuration上。 选项这篇还有其它功能如:选项后期配置( IPostConfigureOptions), 启动期间访问选项, 选项验证等,详细了解查看官网

参考文献

官方资料:asp.net core 选项

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