MEF学习笔记

之前公司里用到了一个叫MEF的东西,说来惭愧一直只管写代码却不曾理解MEF框架为何物,今天就来学习一下,这是一篇迟到了不知多久的博客。

--------------------------------------------------------进入正题-------------------------------------------------------------------

1.MEF概念

MEF,全称Managed Extensibility Framework(托管可扩展框架)。单从名字我们不难发现:MEF是专门致力于解决扩展性问题的框架,MSDN中对MEF有这样一段说明:

  Managed Extensibility Framework 或 MEF 是一个用于创建可扩展的轻型应用程序的库。 应用程序开发人员可利用该库发现并使用扩展,而无需进行配置。 扩展开发人员还可以利用该库轻松地封装代码,避免生成脆弱的硬依赖项。 通过 MEF,不仅可以在应用程序内重用扩展,还可以在应用程序之间重用扩展。

2.MEF使用

  MEF的使用范围广泛,在Winform、WPF、Win32、Silverlight中都可以使用,我们就从控制台说起,看看控制台下如何实现MEF,下面先新建一个win32控制台项目MEF_1的Demo,添加一个IBookService接口一个继承这个接口的类MusicBook ,如图:

首先需要手动添加对System.ComponentModel.Composition命名空间的引用,由于在控制台程序中没有引用这个DLL,所以要手动添加:

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我们再回到program类中写如下代码:

class Program
{
[Import]
public IBookService Service { get; set; } static void Main(string[] args)
{
Program pro = new Program();
pro.Compose();
if (pro.Service != null)
{
Console.WriteLine(pro.Service.GetBookName());
}
Console.Read();
}
       //宿主MEF并组合部件
         private void Compose() { 
//获取包含当前执行的代码的程序集
var catalog = new AssemblyCatalog(Assembly.GetExecutingAssembly());
CompositionContainer container = new CompositionContainer(catalog);
      //将部件(part)和宿主程序添加到组合容器
      container.ComposeParts(this); } 
}

  这个方法表示添加当前Program这个类到组合容器,为什么要添加到组合容器?是因为只要添加到组合容器中之后,如果该类里面有Import,MEF才会自动去寻找对应的Export。这也就是为什么使用MEF前必须要组合部件的原因。

代码运行情况:

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可以看到调用了MusicBook类的GetBookName方法,但是我们并没有实例化MusicBook类,是不是很神奇呢???

这一就是实现了主程序和类之间的解耦,大大提高了代码的扩展性和易维护性!

看到这里可能有人就会说这个Import是多此一举了,既然我们可以new,为什么非要用这种奇怪的语法呢,怪别扭的。其实如果我们站在架构的层面,它的好处就是可以减少dll之间的引用。

------------------------------------------------MEF中的Import(导入)和Export(导出)-------------------------------------

上面的测试小Demo我们对MEF有了一个初步的了解,下面我们来细看一下MEF中的Import(导入)和Export(导出)。

 class Program
{
[Import("MusicBook")]
public IBookService Service { get; set; } static void Main(string[] args)
{
Program pro = new Program();
pro.Compose();
if (pro.Service != null)
{
Console.WriteLine(pro.Service.GetBookName());
}
Console.Read();
}
//宿主MEF并组合部件
private void Compose()
{
//获取包含当前执行的代码的程序集
var catalog = new AssemblyCatalog(Assembly.GetExecutingAssembly());
CompositionContainer container = new CompositionContainer(catalog);
//将部件(part)和宿主程序添加到组合容器
container.ComposeParts(this);
}
}
}
 ////Export(typeof(IBookService)) 这句话将类声明导出为IBookService接口类型
//[Export(typeof(IBookService))]
[Export("MusicBook",typeof(IBookService))]
class MusicBook:IBookService
{ public string BookName { get; set; } public string GetBookName()
{
return "音乐书本";
}
}

注意,标红的是改动过的地方,其他地方的代码没有变,上一次我们使用的是Export的方法是[Export(typeof(IBookService))],这次前面多了一个参数,没错,这个就是一个契约名,名字可以随便起,而且可以重复,但是如果名字乱起,和其他DLL中的重复,到时候会导致程序出现很多Bug,最好按照一定的规范去起名字。

这里有了契约名以后,导入(Import)时就要指定的契约名,否则将无法找到MusicBook,Export还有一个方法是[Export("Name")],这个方法只指定了契约名,没有指定导出类型,那么默认的导出类型是object类型,在导入时导出到的对象就要为object类型,否则将匹配不到那个组件。

  到现在,我们只写了一个接口和一个实现类,导出的也是一个类,下面我们多添加几个类来看看会怎么样,为了方便大家测试,我把实现接口的类写在一个文件里面,新加几个类后,的MusicBook类文件代码如下:

[Export("MusicBook",typeof(IBookService))]
public class MusicBook:IBookService
{ public string BookName { get; set; } public string GetBookName()
{
return "音乐书本";
}
}
[Export("MusicBook", typeof(IBookService))]
public class MathBook : IBookService
{ public string BookName { get; set; } public string GetBookName()
{
return "数学课本";
}
}
[Export("MusicBook", typeof(IBookService))]
public class HistoryBook:IBookService
{ public string BookName { get; set; } public string GetBookName()
{
return "历史课本";
}
}

这里添加两个类,HistoryBook和MathBook,都继承自IBookService接口,注意他们的契约名都相同,都为MusicBook,后面再详细的说这个问题,修改后的program的代码如下:

class Program
{
[ImportMany("MusicBook")]
public IEnumerable<IBookService> Services { get; set; } static void Main(string[] args)
{
Program pro = new Program();
pro.Compose();
if (pro.Services != null)
{
foreach (var service in pro.Services)
{
Console.WriteLine(service.GetBookName());
}
}
Console.Read();
}
//宿主MEF并组合部件
private void Compose()
{
//获取包含当前执行的代码的程序集
var catalog = new AssemblyCatalog(Assembly.GetExecutingAssembly());
CompositionContainer container = new CompositionContainer(catalog);
//将部件(part)和宿主程序添加到组合容器
container.ComposeParts(this);
}
}

这里需要注意的是标红的两行代码,[ImportMany("MusicBook")]还有下面的声明变成了IEnumerable<>,因为要导出多个实例,所以要用到集合,下面采用foreach遍历输出,运行的结果如下图:

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现在三个类的契约名都不相同了,其他的代码不动,再次运行程序看看,是不是现在只输出MusicBook了,同理,修改[Import("Name")]中的契约名称,就会导入指定含有名称的类,契约名可以重复,这一以来,我们就可以用契约名给类进行分类,导入时可以根据契约名来导入。

注意:IEnumerable<T>中的类型必须和类的导出类型匹配,如类上面标注的是[Exprot(typeof(object))],那么就必须声明为IEnumerable<object>才能匹配到导出的类。

例如:我们在类上面标注[Export("Book")],我们仅仅指定了契约名,而没有指定类型,那么默认为object,此时还用IEnumerable<IBookService>就匹配不到。

那么,这种情况就要在输出是进行强制类型转换,代码如下:

 [Export("MusicBook")]
public class MusicBook:IBookService
{ public string BookName { get; set; } public string GetBookName()
{
return "音乐书本";
}
}

如果我们这样写了那样结果就只能匹配到后两个:

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此时我们需要强制转换一下输出的类型:

[ImportMany("MusicBook")]
public IEnumerable<object> Services { get; set; } static void Main(string[] args)
{
Program pro = new Program();
pro.Compose();
if (pro.Services != null)
{
foreach (var service in pro.Services)
{
var ss = (IBookService)service;
Console.WriteLine(ss.GetBookName());
}
}
Console.Read();
}

结果就匹配到了所有类的输出:

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------------------------------------------------MEF中方法和属性能不能导出呢?---------------------------------------------

前面说完了导入和导出的几种方法,如果大家细心的话会注意到前面我们导出的都是类,那么方法和属性能不能导出呢???答案是肯定的,下面就来说下MEF是如何导出方法和属性的:

首先是导出属性:

 [Export("MusicBook", typeof(IBookService))]
public class MathBook : IBookService
{
//导出私有的属性
[Export(typeof(string))]
private string _privateBookName = "私有的属性BookName";
//导出公用的属性
[Export(typeof(string))]
public string _publicBookName = "公有的属性BookName"; public string BookName { get; set; } public string GetBookName()
{
return "数学课本";
}
}
 class Program
{
[ImportMany("MusicBook")]
public IEnumerable<object> Services { get; set; } //导入属性(这里不区分public还是private)
[ImportMany]
public List<string> InputString { get; set; } static void Main(string[] args)
{
Program pro = new Program();
pro.Compose();
if (pro.Services != null)
{
foreach (var service in pro.Services)
{
var ss = (IBookService)service;
Console.WriteLine(ss.GetBookName());
}
foreach (var str in pro.InputString)
{
Console.WriteLine(str);
}
}
Console.Read();
}
//宿主MEF并组合部件
private void Compose()
{
//获取包含当前执行的代码的程序集
var catalog = new AssemblyCatalog(Assembly.GetExecutingAssembly());
CompositionContainer container = new CompositionContainer(catalog);
//将部件(part)和宿主程序添加到组合容器
container.ComposeParts(this);
}
}

最后的输出结果为:

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下面说导出方法吧,同理无论是公有方法还是私有方法都是可以导出的,MusicBook代码如下:

        //导出公用方法(无参数)
[Export(typeof (Func<string>))]
public string PublicGetBookName()
{
return "PublicMathBook";
}
//导出私有方法(有参数)
[Export(typeof (Func<int,string>))]
public string PrivateGetBookName(int count)
{
return string.Format("我看到一个好书,我买了{0}本", count);
}
class Program
{
[ImportMany("MusicBook")]
public IEnumerable<object> Services { get; set; } //导入属性(这里不区分public还是private)
[ImportMany]
public List<string> InputString { get; set; } //导入无参数方法
[Import]
public Func<string> methodWithoutPara { get; set; }
//导入有参数的方法
[Import]
public Func<int, string> methodWithPara { get; set; } static void Main(string[] args)
{
Program pro = new Program();
pro.Compose();
if (pro.Services != null)
{
foreach (var service in pro.Services)
{
var ss = (IBookService)service;
Console.WriteLine(ss.GetBookName());
}
foreach (var str in pro.InputString)
{
Console.WriteLine(str);
}
}
//调用无参数的方法
if (pro.methodWithPara != null)
{
Console.WriteLine(pro.methodWithoutPara());
} //调用有参数的方法
if (pro.methodWithoutPara!=null)
{
Console.WriteLine(pro.methodWithPara(5));
}
Console.Read();
}
//宿主MEF并组合部件
private void Compose()
{
//获取包含当前执行的代码的程序集
var catalog = new AssemblyCatalog(Assembly.GetExecutingAssembly());
CompositionContainer container = new CompositionContainer(catalog);
//将部件(part)和宿主程序添加到组合容器
container.ComposeParts(this);
}
}

导入导出方法用到了Func<T>委托,当然没有返回值的话可以用Action<T>委托。

------------------------------------------------MEF在分层架构中的使用---------------------------------------------

前面讲了MEF的基础和基本到导入导出方法,下面就是见证MEF真正魅力所在的时刻。如果没有看过前面的文章,请到我的博客首页查看。

  前面我们都是在一个项目中写了一个类来测试的,但实际开发中,我们往往要采用分层架构,就拿最简单的三层架构来说吧,我们通常把业务逻辑写在DLL中,现在就来写一个例子,看看如何在不编译整个项目的情况下,轻松的实现扩展。先透露一下,我们只要添加一个DLL就可以了。

  这里就以银行为例子吧,首先新建一个控制台项目,叫MEF_2吧,然后建一个类库写接口,然后再建一个类库实现接口。项目结构如下:

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其中MEF_2和BankOfChina都只引用接口项目,MEF_2不需要引用BankOfChina。

BankInterface的代码如下,做个简单实例,写几个方法测试一下:

public interface ICard
{
//账户金额
double Money { get; set; }
//获取账户信息
string GetCountInfo();
//存钱
void SaveMoney(double money);
//取钱
void CheckOutMoney(double money);
}

这里添加一个中国银行卡,实现接口,引用命名空间什么的不再重复说了,不懂看前面的文章,代码如下:

namespace BankOfChina
{
[Export(typeof(ICard))]
public class ZHCard : ICard
{
public string GetCountInfo()
{
return "中国银行";
}
public double Money { get; set; } public void SaveMoney(double money)
{
this.Money += money;
} public void CheckOutMoney(double money)
{
this.Money -= money;
} }
}

主程序中的代码:

namespace MEF_2
{
class Program
{
[ImportMany(typeof(ICard))]
public IEnumerable<ICard> cards { get; set; } static void Main(string[] args)
{
Program pro = new Program();
pro.Compose();
foreach (var c in pro.cards)
{
Console.WriteLine(c.GetCountInfo());
}
Console.Read();
} private void Compose()
{
var catalog = new DirectoryCatalog("MyCards");
var container = new CompositionContainer(catalog);
container.ComposeParts(this);
}
}
}

现在,我们知道只有一种银行卡,及中国银行的,注意我标红的代码,这里是一个目录,及主程序所在目录的Cards(bin-debug-Cards)文件夹(我们需要提前建立好),我们把生成的BankOfChian.dll拷贝到这个文件夹下,然后运行才可以正确输出信息(毕竟我们没有引用那个项目),如图:

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此时我们看到输出结果为"中国银行"。

到了这里相信大家已经明白了,如果现在需求改变了,需要支持建行、农行等银行卡,怎么办呢?通常我们要改项目,把整个项目都编译再重新发布。但是现在不需要这么做了,我们只需要添加一个类库项目,把生成的dll拷贝到Cards目录下即可。

我们在这个解决方案下继续添加一个类库项目,实现ICard接口,代码如下:

namespace NongHang
{
[Export(typeof(ICard))]
public class NHCard:ICard
{
public double Money { get; set; } public string GetCountInfo()
{
return "中国农业银行";
} public void SaveMoney(double money)
{
this.Money += money;
} public void CheckOutMoney(double money)
{
this.Money -= money;
}
}
}

点击右键编译,把生成的dll拷贝到Cards目录下面,运行看到如下结果:

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再看看Cards目录中,现在你添加几个dll,就会显示多少条信息了。

------------------------------------------------MEF的高级用法 MEF中如何访问某个具体的对象-----------------------------------

前面我们讲过在导出的时候,可以在[Export()]注解中加入名称标识,从而识别某个具体的对象,然而这种方法只是用于页面初始化的时候就行过滤,页面打开后没有导入的就再也导入不了了,就是说我们不能在导入的集合中分辨各自的不同,所有导入的类都是没有标识的。

待续...

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