MVC与AOP

一 什么是AOP

     AOP（Aspect-Oriented Programming，面向方面编程），可以说是OOP（Object-Oriented Programing，面向对象编程）的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构，用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候，OOP则显得无能为力。也就是说，OOP允许你定义从上到下的关系，但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中，而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码，如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切（cross-cutting）代码，在OOP设计中，它导致了大量代码的重复，而不利于各个模块的重用。

而AOP技术则恰恰相反，它利用一种称为“横切”的技术，剖解开封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，并将其名为“Aspect”，即方面。所谓“方面”，简单地说，就是将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系，如果说“对象”是一个空心的圆柱体，其中封装的是对象的属性和行为；那么面向方面编程的方法，就仿佛一把利刃，将这些空心圆柱体剖开，以获得其内部的消息。而剖开的切面，也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原，不留痕迹。

使用“横切”技术，AOP把软件系统分为两个部分：核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点，与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是，他们经常发生在核心关注点的多处，而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点，将核心关注点和横切关注点分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说，AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”

实现AOP的技术，主要分为两大类：一是采用动态代理技术，利用截取消息的方式，对该消息进行装饰，以取代原有对象行为的执行；二是采用静态织入的方式，引入特定的语法创建“方面”，从而使得编译器可以在编译期间织入有关“方面”的代码。然而殊途同归，实现AOP的技术特性却是相同的，分别为：

1、join point（连接点）：是程序执行中的一个精确执行点，例如类中的一个方法。它是一个抽象的概念，在实现AOP时，并不需要去定义一个join point。
2、point cut（切入点）：本质上是一个捕获连接点的结构。在AOP中，可以定义一个point cut，来捕获相关方法的调用。
3、advice（通知）：是point cut的执行代码，是执行“方面”的具体逻辑。
4、aspect（方面）：point cut和advice结合起来就是aspect，它类似于OOP中定义的一个类，但它代表的更多是对象间横向的关系。
5、introduce（引入）：为对象引入附加的方法或属性，从而达到修改对象结构的目的。有的AOP工具又将其称为mixin。

上述的技术特性组成了基本的AOP技术，大多数AOP工具均实现了这些技术。它们也可以是研究AOP技术的基本术语。

 横切技术

“横切”是AOP的专有名词。它是一种蕴含强大力量的相对简单的设计和编程技术，尤其是用于建立松散耦合的、可扩展的企业系统时。横切技术可以使得AOP在一个给定的编程模型中穿越既定的职责部分（比如日志记录和性能优化）的操作。

如果不使用横切技术，软件开发是怎样的情形呢？在传统的程序中，由于横切行为的实现是分散的，开发人员很难对这些行为进行逻辑上的实现或更改。例如，用于日志记录的代码和主要用于其它职责的代码缠绕在一起。根据所解决的问题的复杂程度和作用域的不同，所引起的混乱可大可小。更改一个应用程序的日志记录策略可能涉及数百次编辑——即使可行，这也是个令人头疼的任务。

在AOP中，我们将这些具有公共逻辑的，与其他模块的核心逻辑纠缠在一起的行为称为“横切关注点（Crosscutting Concern）”，因为它跨越了给定编程模型中的典型职责界限。

 横切关注点

一个关注点（concern）就是一个特定的目的，一块我们感兴趣的区域，一段我们需要的逻辑行为。从技术的角度来说，一个典型的软件系统包含一些核心的关注点和系统级的关注点。举个例子来说，一个信用卡处理系统的核心关注点是借贷/存入处理，而系统级的关注点则是日志、事务完整性、授权、安全及性能问题等，许多关注点——即横切关注点（crosscutting concerns）——会在多个模块中出现。如果使用现有的编程方法，横切关注点会横越多个模块，结果是使系统难以设计、理解、实现和演进。AOP能够比上述方法更好地分离系统关注点，从而提供模块化的横切关注点。

例如一个复杂的系统，它由许多关注点组合实现，如业务逻辑、性能，数据存储、日志和调度信息、授权、安全、线程、错误检查等，还有开发过程中的关注点，如易懂、易维护、易追查、易扩展等，图2.1演示了由不同模块实现的一批关注点组成一个系统。

图2.1 把模块作为一批关注点来实现

通过对系统需求和实现的识别，我们可以将模块中的这些关注点分为：核心关注点和横切关注点。对于核心关注点而言，通常来说，实现这些关注点的模块是相互独立的，他们分别完成了系统需要的商业逻辑，这些逻辑与具体的业务需求有关。而对于日志、安全、持久化等关注点而言，他们却是商业逻辑模块所共同需要的，这些逻辑分布于核心关注点的各处。在AOP中，诸如这些模块，都称为横切关注点。应用AOP的横切技术，关键就是要实现对关注点的识别。

如果将整个模块比喻为一个圆柱体，那么关注点识别过程可以用三棱镜法则来形容，穿越三棱镜的光束（指需求），照射到圆柱体各处，获得不同颜色的光束，最后识别出不同的关注点。如图2.2所示：

图2.2 关注点识别：三棱镜法则

上图识别出来的关注点中，Business Logic属于核心关注点，它会调用到Security，Logging，Persistence等横切关注点。

public class BusinessLogic
{
    public void SomeOperation()
    {
       //验证安全性；Securtity关注点；
       //执行前记录日志；Logging关注点；

       DoSomething();

       //保存逻辑运算后的数据；Persistence关注点；
       //执行结束记录日志；Logging关注点；
    }
}

AOP的目的，就是要将诸如Logging之类的横切关注点从BusinessLogic类中分离出来。利用AOP技术，可以对相关的横切关注点封装，形成单独的“aspect”。这就保证了横切关注点的复用。由于BusinessLogic类中不再包含横切关注点的逻辑代码，为达到调用横切关注点的目的，可以利用横切技术，截取BusinessLogic类中相关方法的消息，例如SomeOperation()方法，然后将这些“aspect”织入到该方法中。例如图2.3：

图2.3 将横切关注点织入到核心关注点中

通过利用AOP技术，改变了整个系统的设计方式。在分析系统需求之初，利用AOP的思想，分离出核心关注点和横切关注点。在实现了诸如日志、事务管理、权限控制等横切关注点的通用逻辑后，开发人员就可以专注于核心关注点，将精力投入到解决企业的商业逻辑上来。同时，这些封装好了的横切关注点提供的功能，可以最大限度地复用于商业逻辑的各个部分，既不需要开发人员作特殊的编码，也不会因为修改横切关注点的功能而影响具体的业务功能。

为了建立松散耦合的、可扩展的企业系统，AOP应用到的横切技术，通常分为两种类型：动态横切和静态横切。详细可参考 AOP技术基础

二 MVC里的AOP实现

Filter即是AOP实现

有时候你想在调用action方法之前或者action方法之后处理一些逻辑，为了支持这个，ASP.NET MVC允许你创建action过滤器。Action过滤器是自定义的Attributes，用来标记添加Action方法之前或者Action方法之后的行为到控制器类中的Action方法中。

一些可能用到Action过滤器的地方有：

• 日志,异常处理
• 身份验证和授权 － 限制用户的访问
• 输出缓存 － 保存一个Action的结果
• 网络爬虫的过滤
• 本地化
• 动态Action － 将一个Action注入到控制器中

 

ASP.NET MVC为我们提供了下面的几个Filter接口：

• IActionFilter
• IAuthorizationFilter
• IExceptionFilter
• IResultFilter

要实现一个Filter，我们需要继承自FilterAttribute类同时实现上面的一个或几个接口：

public class MyFilter : FilterAttribute, IActionFilter, IResultFilter
{
} 

 

这几个接口提供的方法如下：

上图的方法和Filter接口对应的方法按名称对号入座就可以。

IActionFilter接口有两个方法：

其中OnActionExecuting在执行Action方法之前会被调用(AOP里称前置通知），OnActionExecuted会在Action方法执行后调用（AOP里称后置通知）。注意他们的参数分别是ActionExecutingContext和ActionExecutedContext。

ActionExecutedContext类包含一个 Canceled的属性，允许你取消当前的Action(怎么原来在P3中是在ActionExecutingContext的Canceled属性在P5中没有了呢？神奇.那么在OnActionExecuting的时候怎么取消一个Action呢？)。

FilterExcutedContext 类包含一个Exception属性和一个ExceptionHandled属性。如果Exception属性为null，则没有异常在action stack中，表明Action方法运行并没有发生错误。反之则为出现异常。如果将ExceptionHandled属性设置为true则表明在这个Filter中已经处理了异常。

IResultFilter接口也提供了两个方法：

他们分别在Action返回结果(例如return View();)之前和之后执行。和IActionFilter差不多就不多说了。

IAuthorizationFilter是一个用于身份验证的Filter。只提供了一个void OnAuthorization(AuthorizationContext filterContext)方法。

IExceptionFilter会在出现异常的时候调用，也是只 提供一个void OnException(ExceptionContext filterContext)的方法；

这些Filter可以被应用在类或者方法上，下面我们来看一下他们的执行顺序。首先我们写一个BaseController并加上两个Filter：

[MyFilter2(Target = "BaseController")]
[MyFilter1(Target="BaseController")]
public class BaseController : Controller
{ 
} 

 

应为Controller类是实现这几个Filter接口的，所以我们在HomeController中重写Controller基类中的所有Filter接口的方法，并在HomeController类和里面的Filter方法加上我们自定义的MyFilter：

[MyFilter2(Target = "HomeController")]
//[MyFilter1(Target = "HomeController")]//注意我在这里把MyFilter1注释了.
[HandleError]
public class HomeController : BaseController
{
    [MyFilter2(Target = "HomeController.Filter")]
    [MyFilter1(Target = "HomeController.Filter")]
    public ActionResult Filter()
    {
        return Content("<div>这是在Action方法里面返回的内容！</div>");
    } 

    protected override void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext)
    {
        filterContext.HttpContext.Response.Write("<div>这是在HomeController里面重写OnActionExecuted方法添加的内容！</div>");
    } 

    protected override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
    {
        filterContext.HttpContext.Response.Write("<div>这是在HomeController里面重写OnActionExecuting方法添加的内容！</div>");
    } 

    protected override void OnAuthorization(AuthorizationContext filterContext)
    {
        filterContext.HttpContext.Response.Write("<div>这是在HomeController里面重写OnAuthorization方法添加的内容！</div>");
    } 

    protected override void OnException(ExceptionContext filterContext)
    {
        filterContext.HttpContext.Response.Write("<div>这是在HomeController里面重写OnException方法添加的内容！</div>");
        filterContext.ExceptionHandled = true;
    } 

    protected override void OnResultExecuted(ResultExecutedContext filterContext)
    {
        filterContext.HttpContext.Response.Write("<div>这是在HomeController里面重写OnResultExecuted方法添加的内容！</div>");
    } 

    protected override void OnResultExecuting(ResultExecutingContext filterContext)
    {
        filterContext.HttpContext.Response.Write("<div>这是在HomeController里面重写OnResultExecuting方法添加的内容！</div>");
    }
} 

然后我们运行一下看看结果如何：

从运行结果我们可以看到，在Controller中重写的Filter会最先执行，然后到应用在类上的Filter，然后再到应用在类方法上的Filter。

而4个接口的方法执行顺序如下：IAuthorizationFilter -> IActionFilter -> IResultFilter -> IExceptionFilter .

而对于同一个Filter，例如IAuthorizationFilter在MyFilter1和MyFilter2里里面的实现，又根据他们的加载顺序不同而不同。

在BaseController中应用的Filter会被子类继承，如果子类又应用了和基类同样的Filter，则会不执行基类的Filter。例如上面的HomeController应用了MyFilter2，所以调用HomeController的MyFilter2，而不是BaseController的MyFilter2。

这个执行顺序还得大家好好研究才能了解的。

同时FilterAttribute还提供了一个Order的属性，用于指定Filter的执行顺序。

每一个Action过滤器都有一个 Order 属性，用来决定Action过滤器在该范围内的执行顺序。Order属性必需是0(默认值)或者更大的整数值。省略Order属性则会给该过滤器的Order值为 -1, 表明未指明顺序。任何一个在同一范围的Action过滤器Order设为 -1 的都将按不确定的顺序执行，但在此之前过滤器有一个特定的顺序(请参考上图).

当设置Order属性的值的时候，必需指定一个唯一的值。如果两个或者更多的Action过滤器具有相同的Order属性值，将会抛出一个异常。

来看一个示例：

[Filter1(Order = 2)]
[Filter2(Order = 3)]
[Filter3(Order = 1)]
public void Index()
{
    RenderView("Index");
} 

 

Filter的执行顺序为：Filter3 => Filter1 => Filter2. 参考：ASP.NET MVC 入门9、Action Filter 与 内置的Filter实现(介绍)

三 ASP.NET MVC3  全局过滤器

ASP.NET MVC 支持通过过滤机制来描述性地应用“横切”逻辑。 你可以使用属性语法为控制器和执行函数指定过滤器，如下所示

但在使用中，我们常常希望将一些过滤器逻辑应用于程序中的所有控制器上，如Authorize过滤器。

现在ASP.NET MVC3 能够让你指定一个全局的过滤器，这个过滤器可以应用于程序中的所有控制器上。

如下图所示：在Global文件中将自定义过滤器加入GlobalFliterCollection中就可以了

在MVC3中，这个过滤器的判定逻辑非常灵活，你可以配置一个全局过滤器，使它只在某些条件符合的时候才启用。