C# 依赖注入 & MEF

之前面试有问道依赖注入，因为一直是做客户端的发开发，没有接触这个，后边工作接触到了MEF，顺便熟悉一下依赖注入

详细的概念解释就不讲了，网上一大把，个人觉着依赖注入本质是为了解耦，方便扩展

依赖注入的方式：属性注入和构造函数注入，还有接口注入的，看了下跟属性注入差不多·就不展示了

上代码：

 public interface ICalc
    {
        double Calc(double a, double b);
    }

    public class AddCalc:ICalc
    {
       
        public double Calc(double a, double b)
        {
            return a + b;
        }
    }
    public class SubtractCalc:ICalc
    {
        public double Calc(double a, double b)
        {
            return a - b;
        }
    }

    public class MyClac {

        ICalc _calc;

        //属性注入
        public ICalc Calc {
            get {
                return _calc;
            }
            set {
                _calc = value;
            }
        }

        //构造函数注入
        public MyClac(ICalc calc)
        {
            _calc = calc;
        }


        public double Calculate(double a, double b)
        {
            return _calc.Calc(a, b);
        }
    }

(DI )依赖注入是实现(IOC)控制反转的一种方式，但是使用的时候，比如再扩展的时候还是需要修改调用代码，所以就有了IOC 容器来方便这个调用

.NET 下边 MEF框架就是干这个的， 本质是通过特性和反射在运行的时候程序集动态加载。

  //接口声明

   //最终调用过程接口
    public interface ICalculator
    {
        string Calculate(String input);
    }
    //过程中操作接口
    [InheritedExport]//这里特性标识子类会被导出，后边子类可以不用表示export导出特性
    public interface IOperation
    {
        int Operate(int left, int right);
    }
    //这里定义导出操作名称，可以用来在导出的操作中进行筛选识别，这个接口不用实现
    public interface IOperationData
    {
        string Symbol { get; }
    }

上边是接口声明，下边实现这些接口

[Export(typeof(IOperation))]
    [ExportMetadata("Symbol", '+')]
    public  class Add : IOperation
    {
        public int Operate(int left, int right)
        {
            return left + right;
        }
    }
    [Export(typeof(IOperation))]
    [ExportMetadata("Symbol", '-')]
    public class Subtract : IOperation
    {

        public int Operate(int left, int right)
        {
            return left - right;
        }
    }
    [Export(typeof(IOperation))]
    [ExportMetadata("Symbol",'/')]
    public class Except : IOperation
    {
        public int Operate(int left, int right)
        {
            return left / right;
        }
    }

    [Export(typeof(ICalculator))]
    class MyCalculator : ICalculator
    {

        [ImportMany(AllowRecomposition = true)]
        IEnumerable<Lazy<IOperation, IOperationData>> operations;

        public string Calculate(string input)
        {
            int left;
            int right;
            char operation;
            int fn = FindFirstNonDigit(input); //finds the operator 
            if (fn < 0) return "Could not parse command.";

            try
            {
                //separate out the operands 
                left = int.Parse(input.Substring(0, fn));
                right = int.Parse(input.Substring(fn + 1));
            }
            catch
            {
                return "Could not parse command.";
            }

            operation = input[fn];

            foreach (Lazy<IOperation, IOperationData> i in operations)
            {
                
                if (i.Metadata.Symbol.Equals( operation))
                    return i.Value.Operate(left, right).ToString();
            }
            return "Operation Not Found!";
        }

        private int FindFirstNonDigit(String s)
        {

            for (int i = 0; i < s.Length; i++)
            {
                if (!(Char.IsDigit(s[i])))
                    return i;
            }
            return -1;
        }
    }

这里因为加了exportmetadata特性，所以继承类要加上export特性，不然MEF 好像不识别，如果没有exportmetadata，只需要在接口上边加上inheritedExport特性就可以了·  MEF会自动导入导出的

这里是导出,下边看怎么导入使用

  private CompositionContainer _container; //这个是容器

        [Import(typeof(ICalculator))]
        public ICalculator calculator; //这个导入的类

        private Program()
        {

            var catalog = new AggregateCatalog();
            catalog.Catalogs.Add(new AssemblyCatalog(typeof(Program).Assembly));//这里直接导入本程序集内的类
            catalog.Catalogs.Add(new DirectoryCatalog("Extensions", "MEF_Ex.dll"));//这里导入指定目录下的DLL，可以设置筛选项或者不设置，把目录下所有的dll全部导入
           _container = new CompositionContainer(catalog);

            try
            {
                this._container.ComposeParts(this);
                
            }
            catch (CompositionException ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.ToString());
            }
            
        }

这里MEF_Ex.dll是另外一个项目，生成的程序集，放到主程序目录下Extensions目录下即可

实现了一个类:

    [Export(typeof(IOperation))]
    [ExportMetadata("Symbol", '%')]
    public class Mod : MEF_Interface.IOperation
    {
        public int Operate(int left, int right)
        {
            return left % right;
        }
    }

在main函数中直接new program即可调用calc的方法

            Program pro = new Program();
            Console.WriteLine(pro.calculator.Calculate("1-2"));

还可以单独导出类的方法和属性，以及通过metadata筛选导入的类

完整代码如下：

    [InheritedExport]
    interface IBookService
    {
        string BookName { get; set; }
        string GetBookName();
    }

   // [Export("MusicBook",typeof(IBookService))]
    class MusicBook : IBookService
    {
        public string BookName { get; set; }

        [Export(typeof(string))]
        public string _publicBookName = "publicBookName";
        [Export(typeof(string))]
        private string _privateBookName = "privateBookName";


        public string GetBookName()
        {
            return "MusicBook";
        }

    }

   // [Export("MusicBook", typeof(IBookService))]
    class MathBook : IBookService
    {
        public string BookName { get; set; }

        [Export(typeof(Func<string>))]
        public string GetBookName()
        {
            return "MathBook";
        }

        [Export(typeof(Func<int,string>))]
        private string privateGetName(int count)
        {
            return $"get {count} MathBook";

        }

    }

   // [Export("MusicBook", typeof(IBookService))]
    class HistoryBook : IBookService
    {
        public string BookName { get; set; }

        public string GetBookName()
        {
            return "HistoryBook";
        }

    }
    [InheritedExport]
    public interface IPlugin
    {
        string Caption { get; }
        void Do();
    }
    public interface IPluginMark
    {
        string Mark { get; }
    }

    [Export(typeof(IPlugin))]
    [ExportMetadata("Mark", "Plugin1")]
   public class Plugin1 : IPlugin
    {
        public string Caption { get { return "Plugin1"; } }
        public void  Do()
        {
            Console.WriteLine("Plugin1 do");
        }
    }
    [Export(typeof(IPlugin))]
    [ExportMetadata("Mark", "Plugin2")]
    public class Plugin2 : IPlugin
    {
        public string Caption { get { return "Plugin2"; } }
        public void Do()
        {
            Console.WriteLine("Plugin2 do");
        }
    }
    [Export(typeof(IPlugin))]
    [ExportMetadata("Mark", "Plugin2")]
    public class Plugin3 : IPlugin
    {
        public string Caption { get { return "Plugin3"; } }
        public void Do()
        {
            Console.WriteLine("Plugin3 do");
        }
    }

    #endregion

    class Program
    {
        #region
        [ImportMany]
        public IEnumerable<IBookService> Services { get; set; }//导入类

        [ImportMany]
        public List<string> InputString { get; set; }//导入属性

        [Import]
        public Func<string> methodWithoutPara { get; set; }//导入方法
        [Import]
        public Func<int, string> methodWithPara { get; set; }//导入方法

        [ImportMany]
        public IEnumerable< Lazy<IPlugin, IPluginMark>> Plugins { get; set; }

        #endregion

        private CompositionContainer _container;

        [Import(typeof(ICalculator))]
        public ICalculator calculator;

        private Program()
        {

            var catalog = new AggregateCatalog();
            catalog.Catalogs.Add(new AssemblyCatalog(typeof(Program).Assembly));//导出本程序集
            catalog.Catalogs.Add(new DirectoryCatalog("Extensions", "MEF_Ex.dll"));//通过文件导入
           _container = new CompositionContainer(catalog);

            try
            {
                this._container.ComposeParts(this);
                
            }
            catch (CompositionException ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.ToString());
            }
            
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Program pro = new Program();
            Console.WriteLine(pro.calculator.Calculate("1-2"));

            var plugins = pro.Plugins;//.Where(v => v.Metadata.Mark == "Plugin2").ToList();//这里可以做筛选

            foreach (var p in plugins)
            {
                p.Value.Do();
            }

            if (pro.Services != null)
            {
                foreach (var service in pro.Services)
                {
                    Console.WriteLine(service.GetBookName());
                }

                foreach (var str in pro.InputString)
                {
                    Console.WriteLine(str);
                }

                //调用无参数的方法
                if (pro.methodWithoutPara != null)
                {
                    Console.WriteLine(pro.methodWithoutPara());
                }

                //调用有参数的方法
                if (pro.methodWithPara != null)
                {
                    Console.WriteLine(pro.methodWithPara(5));
                }

            }
            Console.ReadLine();
            

        }

   
    }

总结：

1  MEF会自动导入对应的类实现，然后自动初始化，但是具体什么时候初始化以及导入，这里要注意类的初始化方法 以及是不是有可能多线程的问题以及有依赖

2  导入程序集的方式可以直接导入程序集或者通过文件，看了反编译的代码以及.netcore的源码，底层是使用load 以及loadfrom的方法来时间加载程序集的，所以这玩意理论上应该实现不了热插拔把·

3  关于.net实现热插拔，网上有很多玩法，之前有看过通过appdomain 来实现，也就是应用程序域，实现略复杂这里没研究，也可以通过load的方式重新加载程序集·但是这些理论上应该做不到所谓的热插拔吧，起码程序要重启把···

4 之前有面试问MEF 怎么实现热插拔，直接懵逼了，我是搞清楚。后来想了下，可以换一个方式实现，在MEF基础上实现AOP，通过aop实现权限控制，拦截某些操作，或者MEF 加载的时候过滤加载项，这些算热插拔么···