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  • 如何改写WebApi部分默认规则

    为什么要改

    最近公司在推广SOA框架，第一次正经接触这种技术（之前也有但还是忽略掉吧），感觉挺好，就想自己也折腾一下，实现一个简单的SOA框架

    用过mvc进行开发，印象之中WebApi和Mvc好像是一样的，带着这样的预设开始玩WebApi，然后被虐得找不到着北。

    被虐的原因，是Mvc和WebApi在细节上差别还是有点大，例如：

    1. 在Mvc中，一个Controller中的所有公共方法一般情况下可以响应POST方法，而WebApi中不行
    2. 在Mvc中，一个Action方法中的参数即可来自Url，也可以来自Form，而WebApi中不是这样，具体的规则好像是除非你在参数中加了[FromBody]，否则这个参数永远也无法从Form中获取

    这是这两种技术我知道的最大的差别，其他的没发现或者说是没注意，也有可能这些差别是因为我不会用，毕竟接触WebApi时间不长。如果我有些地方说错了，请指正。

    就这两个不同点，我查了很多资料，也没有办法解决，第一个还好，加个特性就行了，第二个的话好像就算加了[FromBody]也还是不行，感觉就是一堆限制。接着，既然这么多让我不爽的地方，那我就来改造它吧。

    改造的目标，有以下几个：

    1. 不再限制控制器必须以Controller结尾，其实这个并不是必须，只是被限制着确实不太舒服
    2. 所有方法可以响应所有的请求方法，如果存在方法名相同的方法，那么才需要特性来区分
    3. Action中的参数优先从Url中获取，再从Body中获取，从Body中获取的时候，优先假设Body中的数据是表单参数，若不是则将Body中的数据当作json或xml数据进行获取

    定下了目标之后，感觉微软为什么要这样设计WebApi呢，或许它有它的道理。

    目标好定，做起来真是头大，一开始想参考公司的SOA框架的实现，但因为我用了OWIN技术来进行宿主，而看了公司的框架好像不是用的这个，总之就是看了半天没看懂应该从哪个地方开始，反而是越看越糊，毕竟不是完全一样的技术，所以还是自己弄吧。

    OK，废话了这么多，进入正题吧。首先来一个链接，没了这个文章我就不可能改造成功：http://www.cnblogs.com/beginor/archive/2012/03/22/2411496.html

    OWIN宿主

    其实这个网上很多，我主要是为了贴代码，不然的话下面几小节写不下去

    1. [assembly: OwinStartup(typeof(Startup))]//这句是在IIS宿主的时候使用的，作用是.Net会查找Startup类来启动整个服务
    2. namespace Xinchen.SOA.Server
    3. {
    4.     public class Startup
    5.     {
    6.         public void Configuration(IAppBuilder appBuilder)
    7.         {
    8.             HttpConfiguration config = new HttpConfiguration();
    9.             config.Routes.MapHttpRoute(
    10.                 name: "DefaultApi",
    11.                 routeTemplate: "{controller}/{action}"
    12.             );
    13.             config.Services.Add(typeof(ValueProviderFactory), new MyValueProviderFactory());//自定义参数查找，实现第三个目标
    14.             config.Services.Replace(typeof(IHttpControllerSelector), new ControllerSelector(config));//自定义控制器查找，实现第一个目标
    15.             config.Services.Replace(typeof(IHttpActionSelector), new HttpActionSelector());//自定义Action查找，实现第二个目标
    16.             appBuilder.UseWebApi(config);
    17.         }
    18.     }
    19. }

    省略了部分不太重要的代码，Services.Add和Replace从字面就能明白是什么意思，但我没有试过是否必须要像上面那样写才行

    对控制器的限制

    1. public class ControllerSelector : IHttpControllerSelector
    2. {
    3.     HttpConfiguration _config;
    4.     IDictionary<string, HttpControllerDescriptor> _desriptors = new Dictionary<string, HttpControllerDescriptor>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
    5.     public ControllerSelector(HttpConfiguration config)
    6.     {
    7.         _config = config;
    8.     }
    9.  
    10.     void InitControllers()
    11.     {
    12.         if (_desriptors.Count <= 0)
    13.         {
    14.             lock (_desriptors)
    15.             {
    16.                 if (_desriptors.Count <= 0)
    17.                 {
    18.                     var assemblies = AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies().Where(x => !x.GlobalAssemblyCache && !x.IsDynamic);
    19.                     var controllerTypes = new List<Type>();
    20.                     foreach (var ass in assemblies)
    21.                     {
    22.                         controllerTypes.AddRange(ass.GetExportedTypes().Where(x => typeof(ApiController).IsAssignableFrom(x)));
    23.                     }
    24.                     var descriptors = new Dictionary<string, HttpControllerDescriptor>();
    25.                     foreach (var controllerType in controllerTypes)
    26.                     {
    27.                         var descriptor = new HttpControllerDescriptor(_config, controllerType.Name, controllerType);
    28.                         _desriptors.Add(descriptor.ControllerName, descriptor);
    29.                     }
    30.                 }
    31.             }
    32.         }
    33.     }
    34.  
    35.     public IDictionary<string, HttpControllerDescriptor> GetControllerMapping()
    36.     {
    37.         InitControllers();
    38.         return _desriptors;
    39.     }
    40.  
    41.     public System.Web.Http.Controllers.HttpControllerDescriptor SelectController(System.Net.Http.HttpRequestMessage request)
    42.     {
    43.         InitControllers();
    44.         var routeData = request.GetRouteData();
    45.         var controllerName = Convert.ToString(routeData.Values.Get("controller"));
    46.         if (string.IsNullOrWhiteSpace(controllerName))
    47.         {
    48.             throw new ArgumentException(string.Format("没有在路由信息中找到controller"));
    49.         }
    50.  
    51.         return _desriptors.Get(controllerName);
    52.     }
    53.  
    54. }

    这个其实比较简单，测试中WebApi好像没调用GetControllerMapping方法，直接调用了SelectController方法，最后一个方法中有两个Get方法调用，Get只是把从字典获取值的TryGetValue功能给封装了一下，InitControllers方法是从当前所有的程序集中找继承了ApiController的类，找到之后缓存起来。这段代码整体比较简单。

    对Action的限制

    1. public class HttpActionSelector : IHttpActionSelector
    2.     {
    3.         public ILookup<string, HttpActionDescriptor> GetActionMapping(HttpControllerDescriptor controllerDescriptor)
    4.         {
    5.             var methods = controllerDescriptor.ControllerType.GetMethods();
    6.             var result = new List<HttpActionDescriptor>();
    7.             foreach (var method in methods)
    8.             {
    9.                 var descriptor = new ReflectedHttpActionDescriptor(controllerDescriptor, method);
    10.                 result.Add(descriptor);
    11.             }
    12.             return result.ToLookup(x => x.ActionName);
    13.         }
    14.  
    15.         public HttpActionDescriptor SelectAction(HttpControllerContext controllerContext)
    16.         {
    17.             var actionDescriptor = new ReflectedHttpActionDescriptor();
    18.             var routeData = controllerContext.RouteData;
    19.             object action = string.Empty;
    20.             if (!routeData.Values.TryGetValue("action", out action))
    21.             {
    22.                 throw new HttpResponseException(controllerContext.Request.CreateErrorResponse(System.Net.HttpStatusCode.NotFound, "在路由中未找到action"));
    23.             }
    24.             string actionName = action.ToString().ToLower();
    25.             var methods = controllerContext.ControllerDescriptor.ControllerType.GetMethods().Where(x => x.Name.ToLower() == actionName);
    26.             var count = methods.Count();
    27.             MethodInfo method = null;
    28.             switch (count)
    29.             {
    30.                 case 0:
    31.                     throw new HttpResponseException(controllerContext.Request.CreateErrorResponse(System.Net.HttpStatusCode.NotFound, "在控制器" + controllerContext.ControllerDescriptor.ControllerName + "中未找到名为" + actionName + "的方法"));
    32.                 case 1:
    33.                     method = methods.FirstOrDefault();
    34.                     break;
    35.                 default:
    36.                     var httpMethod = controllerContext.Request.Method;
    37.                     var filterdMethods = methods.Where(x =>
    38.                         {
    39.                             var verb = x.GetCustomAttribute<AcceptVerbsAttribute>();
    40.                             if (verb == null)
    41.                             {
    42.                                 throw new HttpResponseException(controllerContext.Request.CreateErrorResponse(System.Net.HttpStatusCode.NotFound, "在控制器" + controllerContext.ControllerDescriptor.ControllerName + "中找到多个名为" + actionName + "的方法，请考虑为这些方法加上AcceptVerbsAttribute特性"));
    43.                             }
    44.                             return verb.HttpMethods.Contains(httpMethod);
    45.                         });
    46.                     if (filterdMethods.Count() > 1)
    47.                     {
    48.                         throw new HttpResponseException(controllerContext.Request.CreateErrorResponse(System.Net.HttpStatusCode.NotFound, "在控制器" + controllerContext.ControllerDescriptor.ControllerName + "中找到多个名为" + actionName + "的方法，并且这些方法的AcceptVerbsAttribute都含有" + httpMethod.ToString() + "，发生重复"));
    49.                     }
    50.                     else if (filterdMethods.Count() <= 0)
    51.                     {
    52.                         throw new HttpResponseException(controllerContext.Request.CreateErrorResponse(System.Net.HttpStatusCode.NotFound, "在控制器" + controllerContext.ControllerDescriptor.ControllerName + "中找到多个名为" + actionName + "的方法，但没有方法被配置为可以响应" + httpMethod.ToString() + "请求"));
    53.                     }
    54.                     method = filterdMethods.FirstOrDefault();
    55.                     break;
    56.             }
    57.             return new ReflectedHttpActionDescriptor(controllerContext.ControllerDescriptor, method);
    58.         }
    59.     }

    GetActionMapping方法很简单，从控制器类型中找到所有的Action方法并返回

    SelectAction方法相对复杂，其实就是第二个目标的逻辑，代码看起来比较多其实并有很难的地方。

    对Action的参数的限制

    这一块比较难，我试了很久才成功，而且还有坑

    1. public class ActionValueBinder : DefaultActionValueBinder
    2.     {
    3.         protected override HttpParameterBinding GetParameterBinding(HttpParameterDescriptor parameter)
    4.         {
    5.             ParameterBindingAttribute parameterBinderAttribute = parameter.ParameterBinderAttribute;
    6.             if (parameterBinderAttribute == null)
    7.             {
    8.                 ParameterBindingRulesCollection parameterBindingRules = parameter.Configuration.ParameterBindingRules;
    9.                 if (parameterBindingRules != null)
    10.                 {
    11.                     HttpParameterBinding binding = parameterBindingRules.LookupBinding(parameter);
    12.                     if (binding != null)
    13.                     {
    14.                         return binding;
    15.                     }
    16.                 }
    17.                 if (TypeHelper.IsValueType(parameter.ParameterType))
    18.                 {
    19.                     return parameter.BindWithAttribute(new ValueProviderAttribute(typeof(MyValueProviderFactory)));
    20.                 }
    21.                 parameterBinderAttribute = new FromBodyAttribute();
    22.             }
    23.             return parameterBinderAttribute.GetBinding(parameter);
    24.         }
    25.     }

    这个类其实就是把.Net的默认实现给改了一点点，也就是从第17行到第20行，现在的判断逻辑是如果参数的类型为基础类型的话，则从Url或Form表单中获取，而这个逻辑是写在MyValueProviderFactory中的，ValueProviderAttribute是.Net自带的。其他并没有改动，怕是也改不动吧，因为一时间看不懂这些代码是什么意思。

    1. public class MyValueProviderFactory : ValueProviderFactory
    2.     {
    3.         public override IValueProvider GetValueProvider(System.Web.Http.Controllers.HttpActionContext actionContext)
    4.         {
    5.             return new ValueProvider(actionContext);
    6.         }
    7.     }

    这个很简单，略过。

    1. public class ValueProvider : IValueProvider
    2.     {
    3.         private IEnumerable<KeyValuePair<string, string>> _queryParameters;
    4.         private HttpContent _httpContent;
    5.         private HttpActionContext _context;
    6.  
    7.         public ValueProvider(HttpActionContext context)
    8.         {
    9.             _context = context;
    10.             _httpContent = context.Request.Content;
    11.             _queryParameters = context.Request.GetQueryNameValuePairs();
    12.         }
    13.         public bool ContainsPrefix(string prefix)
    14.         {
    15.             return _queryParameters.Any(x => x.Key == prefix);
    16.         }
    17.  
    18.         NameValueCollection _formDatas = (NameValueCollection)CallContext.LogicalGetData("$formDatas");
    19.  
    20.         public ValueProviderResult GetValue(string key)
    21.         {
    22.             var value = _queryParameters.FirstOrDefault(x => x.Key == key).Value;
    23.             if (string.IsNullOrWhiteSpace(value))
    24.             {
    25.                 if (_formDatas == null)
    26.                 {
    27.                     if (_httpContent.IsFormData())
    28.                     {
    29.                         if (_formDatas == null)
    30.                         {
    31.                             _formDatas = _httpContent.ReadAsFormDataAsync().Result;
    32.                             CallContext.LogicalSetData("$formDatas", _formDatas);
    33.                         }
    34.                     }
    35.                     else
    36.                     {
    37.                         throw new HttpResponseException(_context.Request.CreateErrorResponse(System.Net.HttpStatusCode.NotFound, string.Format("未在URL中找到名为{0}的参数，此时必须传入表单参数或json或xml参数", key)));
    38.                     }
    39.                 }
    40.                 value = _formDatas[key];
    41.                 if (string.IsNullOrWhiteSpace(value))
    42.                 {
    43.                     throw new HttpResponseException(_context.Request.CreateErrorResponse(System.Net.HttpStatusCode.NotFound, string.Format("未在URL中找到名为{0}的参数，也未在表单中找到该参数", key)));
    44.                 }
    45.             }
    46.             return new ValueProviderResult(value, value, CultureInfo.InvariantCulture);
    47.         }
    48.     }

    核心是GetValue方法，首先从查询字符串中取值，若没有则判断是否有缓存，若没有的话再一次判断Body中是否表单参数，是的话就直接读取。这个地方其实一开始并没有想用缓存，但如果不用的话就会出现一个问题，如果一个Action有多个参数，那么就挂了。

    原因在于：

    1. WebApi在查找参数时，如果这个Action有N个参数，那么WebApi会调用ActionValueBinder的GetParameterBinding方法N次
    2. GetParameterBinding方法在被调用这N次的时候每次都会执行parameter.BindWithAttribute(new ValueProviderAttribute(typeof(MyValueProviderFactory)));
    3. BindWithAttribute方法每次都会实例化一个MyValueProviderFactory对象（是WebApi实例化的）并调用GetValueProvider方法
    4. 大家可以看到GetValueProvider每次都new了一个ValueProvider，但这个我是可以控制的，但我发现除非我弄成全局缓存，否则是没用的，因为MyValueProviderFactory对象每次都会重新实例化。如果弄成全局缓存，那么就会影响其他的Api调用
    5. 然后ValueProvider又调用GetValue方法，然后就开始坑爹了
    6. 因为第一次GetValue的时候就会读取Body流中的表单数据，读取之后其实Body流就不能再读了，再读就成空了，所以就变成了有N个参数，就会调用N次GetValue方法，但其实从第二次调用的时候就已经不能读了，所以才用了这个缓存。

    接下来的逻辑其实都简单了。
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