仅此一文让你明白ASP.NET MVC 之Model的呈现

本文目的

我们来看一个小例子，在一个ASP.NET MVC项目中创建一个控制器Home，只有一个Index：

 public class HomeController : Controller
    {
        public ActionResult Index()
        {
            var model = new DemoModel {Email = "test@test.com"};
            return View(model);
        }
    }

    public class DemoModel
    {
        [DataType(DataType.EmailAddress)]
        public string Email { get; set; }
    }

创建对应的强类型视图

@model TestMvc.Controllers.DemoModel
<fieldset>
    <legend>DemoModel</legend>

    <div >
        @Html.DisplayFor(model => model.Email)
    </div>
</fieldset>

运行一下，如果你的RP不是非常不好的情况下，会出现下面的结果：

生成的是一个Email的链接。看一下email部分对应的html源文件：

 <div >
        <a href="mailto:test@test.com">test@test.com</a>
 </div>

对于不求甚解的人来说，这很正常啊，正常的就像1+1=2一样。但对于勤学好问的同学来说，问题来了。

为什么生成的是一个email链接，不是一个纯文本？

因为我用DataType指明了它是email！

那DataType是如何指导Model生成html的？

 如果你对这些问题感兴趣，请你看下去。

Model的兄弟--ModelMetadata

      在介绍Model如何能在View中正常显示之前，不得不提一下他的兄弟ModelMetadata这个类。ModelMetadata实现对Model的一些特征进行描述（如Model的类型、Model的值，Model要显示的模板 ），并且实现了对Model的所有属性值进行描述（递归结构）。有了这个兄弟，Model才能知道如何在View中正常显示【注意：这里特指的是用HtmlHelper的系列扩展方法（如Display/DiaplayFor/EditorFor等)方法在View中显示。如果你是在View中直接取Model的值用html显示，你可以暂不用关心ModelMetadata。但！！不要觉得这样你就不用了解ModelMetadata了，因为MVC中还有一个核心与它息息相关---Model绑定与验证，所以我建议你还是先认识一下这位好兄弟】，让我们来看看这个兄弟长什么样：

    public class ModelMetadata
    {
        private readonly Type _modelType;       //Model的类型
        private readonly string _propertyName;  //属性名称
        private object _model;                  //Model的值
        private Func<object> _modelAccessor;    //为了用Lambd给Model传值（这是潮流）
        private IEnumerable<ModelMetadata> _properties;  //Model属性值的ModelMetadata集合
        
        //通过子类的ComputeXX系列函数将Model的注解特性赋值到下面几个属性
        public virtual string DataTypeName { get; set; }
        public virtual string Description { get; set; }
        public virtual string DisplayFormatString { get; set; }
        public virtual string DisplayName { get; set; }
        (其它略，属性太多了，影响阅读...)

        public object Model
        {
            get
            {
                if (_modelAccessor != null)
                {
                    _model = _modelAccessor();
                    _modelAccessor = null;
                }
                return _model;
            }
        }

        public virtual IEnumerable<ModelMetadata> Properties
        {
            get
            {
                if (_properties == null)
                {
                    IEnumerable<ModelMetadata> originalProperties = Provider.GetMetadataForProperties(Model, RealModelType);
                    _propertiesInternal = SortProperties(originalProperties.AsArray());
                    _properties = new ReadOnlyCollection<ModelMetadata>(_propertiesInternal);
                }
                return _properties;
            }
        }

        protected ModelMetadataProvider Provider { get; set; }    //ModelMetadata的创建者（后面会有介绍）
        public virtual string TemplateHint { get; set; }          //Model显示用的模板名称

    }

      然而在MVC中默认使用的却不是这个类，而是它的子类CachedDataAnnotationsModelMetadata（其实中间还隔着一个CachedModelMetadata类，因为该类只是做了简单的封装，为了方便读者理解，在此省略）。CachedDataAnnotationsModelMetadata做的最主要的一件事情就是通过一系列的Compute函数得到Model上注解特性的值，并把这些值赋值到对应的属性。如下：

    public class CachedDataAnnotationsModelMetadata : CachedModelMetadata<CachedDataAnnotationsMetadataAttributes>
    {
        public CachedDataAnnotationsModelMetadata(CachedDataAnnotationsModelMetadataProvider provider, Type containerType, Type modelType, string propertyName, IEnumerable<Attribute> attributes)
            : base(provider, containerType, modelType, propertyName, new CachedDataAnnotationsMetadataAttributes(attributes.ToArray()))
        {
             PrototypeCache = new CachedDataAnnotationMetadataAttributes(attributes.ToArray());  //这个赋值应该在它的父类CachedModelMetadata中执行的，这里简化一下，方便阅读
        }

        protected override string ComputeDataTypeName()
        {
            if (PrototypeCache.DataType != null)
            {
                return PrototypeCache.DataType.ToDataTypeName();
            }return base.ComputeDataTypeName();
        }

        public override string DataTypeName{ get{ return ComputeDataTypeName();}}
    }

      注意代码中两个红色的部分，把Model的注解特性存在PrototypeCache里面，这样就可以通过反射得到注解特性的值了。比如文章开始处的DemoModel的属性Email对应的CachedDataAnnotationsModelMetadata对象中 DataTypeName最终被赋值为“EmailAddress”，等介绍完下一位重量级人物后，会详解具体调用过程。

ModelMetadata的创建者ModelMetadataProvider

我们还要来认识一位重量级的人物：ModelMetadata的创建者：

public abstract class ModelMetadataProvider
    {
        public abstract IEnumerable<ModelMetadata> GetMetadataForProperties(object container, Type containerType);
        public abstract ModelMetadata GetMetadataForProperty(Func<object> modelAccessor, Type containerType, string propertyName);
        public abstract ModelMetadata GetMetadataForType(Func<object> modelAccessor, Type modelType);
    }

      它是一个纯抽象类。该类的第一级子类非常重要，看一下代码：

public abstract class AssociatedMetadataProvider : ModelMetadataProvider
    {
        private static void ApplyMetadataAwareAttributes(IEnumerable<Attribute> attributes, ModelMetadata result)
        {
            foreach (IMetadataAware awareAttribute in attributes.OfType<IMetadataAware>())
            {
                awareAttribute.OnMetadataCreated(result);
            }
        }

        protected abstract ModelMetadata CreateMetadata(IEnumerable<Attribute> attributes, Type containerType, Func<object> modelAccessor, Type modelType, string propertyName);

        public override ModelMetadata GetMetadataForType(Func<object> modelAccessor, Type modelType)
        {
            //得到Model上上面的Attribute
            AttributeList attributes = new AttributeList(GetTypeDescriptor(modelType).GetAttributes());
            //创建ModelMetadata
            ModelMetadata result = CreateMetadata(attributes, null /* containerType */, modelAccessor, modelType, null /* propertyName */);
            //创建ModelMetadata后，用所有实现IMetadataAware接口的Attribute对ModelMetadata进行改造
            ApplyMetadataAwareAttributes(attributes, result);
            return result;
        }

        protected virtual ICustomTypeDescriptor GetTypeDescriptor(Type type)
        {
            return TypeDescriptorHelper.Get(type);
        }
    }

      注意红色的部分，正是因为有这样一个处理，用户就可以通过自已自定义扩展实现IMetadataAware接口，对ModelMetadata进行再加工处理。

      根据上面ModelMetadata讲解，我们知道，MVC中默认使用的是CachedDataAnnotationsModelMetadata这个类，于是对应ModelMetadataProvider的最终子类CachedDataAnnotationsModelMetadataProvider。

      当外部想通过GetMetadataForType来得到ModelMetadata时，内部会调用CreateMetadata，再根据原型模式调用CreateMetadataPrototype或CraeteMetadataFromPrototype实现最终创建过程：

public class CachedDataAnnotationsModelMetadataProvider : CachedAssociatedMetadataProvider<CachedDataAnnotationsModelMetadata>
{
    protected override CachedDataAnnotationsModelMetadata CreateMetadataPrototype(IEnumerable<Attribute> attributes, Type containerType, Type modelType, string propertyName)
    {
        return new CachedDataAnnotationsModelMetadata(this, containerType, modelType, propertyName, attributes);
    }

    protected override CachedDataAnnotationsModelMetadata CreateMetadataFromPrototype(CachedDataAnnotationsModelMetadata prototype, Func<object> modelAccessor)
    {
        return new CachedDataAnnotationsModelMetadata(prototype, modelAccessor);
    }
}

       同MVC的路由表RouteTable一样，ModelMetadataProvider也有一个静态的ModelMetadataProviders变量Current来提供默认的ModelMetadataProvider。简化代码如下：

public class ModelMetadataProviders
    {
        private static ModelMetadataProviders _instance = new ModelMetadataProviders();
        private ModelMetadataProvider _currentProvider;

        internal ModelMetadataProviders()
        {
           _currentProvider=new CachedDataAnnotationsModelMetadataProvider();
        }

        public static ModelMetadataProvider Current
        {
            get { return _instance._currentProvider; }
            set { _instance._currentProvider = value; }
        }
    }

终极解密

知道了这两位重量级的大员后，现在我们回到文章开始的代码：

Html.DisplayFor(model => model.Email)

当View中执行这句时,执行HtmlHelper的扩展函数，正式进入漫长的生成MvcString旅程：

     【注意，这个图中代码是经过N重简化而来，实际调用流程复杂无比（全是在TemplateHelpers中跳转），函数参数多如牛毛，实在不忍让大家看的痛苦】

      红色线是程序执行的主流程，后来的执行主场景都是在TemplateHelpers里面完成。

      从黄色线可以看出ModelMetadata是通过调用ModelMetadata本身的静态函数FromLambdExpression--->GetMetadataFromProvider，最终由ModelMetadataProviders完成创建。

     再来看看桔黄色部分。MVC中有一个DefaultDisplayTemplates的类，存储了诸如Boolean/String/Html/Email等等数据类型的模板，MVC最终根据ViewData中的ModelMetadata.DataType的值找到对应的模板，最终完成HTML字符串的输出，作为WebViewPage.ExecutePageHierarchy的一部分（WebViewPage请参看：仅此一文让你明白ASP.NET MVC 之View的显示（仅此一文系列二））。

结语

      本文只是用了ModelMetadata的一个DataType属性做为例子，让你了解在Model中添加注解特性是如何被ModelMetadata使用的。还有其它很多Model注解特性（如ReadOnlyAttribute/RequiredAttribute/UIHintAttribute等等）都和该原理类似。

      其实ModelMetadata在view显示中的作用是有限的，因为很多开发人员都不喜欢用这种前台显示方式，尤其随着json的大量使用，与JQUERY等前台的完美结合。但它有属于它的舞台----Model绑定与验证，敬请期待！

     希望新手看的明白，老手多提意见。如果你觉得对你有帮助，请让更多人知道它：）