MEF 插件式开发 - WPF 初体验

目录

• MEF 在 WPF 中的简单应用
  • 加载插件
  • 获取元数据
  • 依赖注入
• 总结

MEF 在 WPF 中的简单应用

MEF 的开发模式主要适用于插件化的业务场景中，C/S 和 B/S 中都有相应的使用场景，其中包括但不限于 ASP.NET MVC 、ASP WebForms、WPF、UWP 等开发框架。当然，DotNet Core 也是支持的。

在上篇文章中，笔者大致讲述如果在控制台程序中创建一个简单的 MEF 应用程序。如果有读者不太清楚，可点击 MEF 插件式开发 - 小试牛刀 进行查看。在本篇博文中，笔者将创建一个简单的 WPF 程序来做一些 MEF 的相关小实验。

首先，我们创建一个工程，工程的目录结构如下图所示

• MefSample：WPF主程序，用来负责程序相关初始化
• MefSample.Core：类库，核心接口库，来用约束相关插件的导出接口
• MefSample.Plugin1：用户控件库，插件1，某一独立具体的业务模块
• MefSample.Plugin2：用户控件库，插件2，某一独立具体的业务模块
• MefSample.Service：类库，某一具体服务的实现

我们在相应模块中添加相应代码，来构建一个简单的 MEF 示例程序。

在 MefSample.Core 中，我们创建一个 IView 的接口，用于插件的导出约束，示例代码如下所示

[Description("视图接口")]
public interface IView
{
}

然后分别在 MefSample.Plugin1 和 MefSample.Plugin2 创建一个 UserControl ,并修改相应的后台代码

MefSample.Plugin1

[Export(typeof(IView))]
public partial class MainView : UserControl,IView
{
    public MainView()
    {
        InitializeComponent();
    }
}

MefSample.Plugin2

[Export(typeof(IView))]
public partial class MainView : UserControl,IView
{
    public MainView()
    {
        InitializeComponent();
    }
}

加载插件

模块加载分两种：实时加载 和 延迟加载，针对模块数量少，内存消耗小的话，我们可以采用常规的加载方式，但是若工程项目较复杂，模块数较多的话，延迟加载是一种不错的选择方式，这里分别针对这两种加载方式进行简单的代码描述

- 常规加载

在主程序 MefSample 中，我们可以采用之前的加载方式来加载所有的插件，示例代码如下所示

public partial class MainWindow : Window
{
    private CompositionContainer container = null;
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
    }
    protected override void OnContentRendered(EventArgs e)
    {
        var dir = new DirectoryInfo(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory);
        if (dir.Exists)
        {
            var catalog = new DirectoryCatalog(dir.FullName, "*.dll");
            container = new CompositionContainer(catalog);
            try
            {
                container.ComposeParts(this);
            }
            catch (CompositionException compositionEx)
            {
                Console.WriteLine(compositionEx.ToString());
            }

            IEnumerable<IView> plugins = container.GetExportedValues<IView>();
            foreach (var plugin in plugins)
            {
                this.tab.Items.Add(new TabItem() { Header = plugin.ToString(),Content = plugin });
            }
        }
        base.OnContentRendered(e);
    }

    protected override void OnClosing(CancelEventArgs e)
    {
        container?.Dispose();
        base.OnClosing(e);
    }
}

- 懒加载

要想用到懒加载技术需要借助 Lazy 来实现，稍微将上述代码修改一下就可以了，示例代码如下所示

public partial class MainWindow : Window
{
    [ImportMany]
    public Lazy<IView>[] plugins { get; set; }

    private CompositionContainer container = null;
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
    }
    protected override void OnContentRendered(EventArgs e)
    {
        var dir = new DirectoryInfo(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory);
        if (dir.Exists)
        {
            var catalog = new DirectoryCatalog(dir.FullName, "*.dll");
            container = new CompositionContainer(catalog);
            try
            {
                container.ComposeParts(this);
            }
            catch (CompositionException compositionEx)
            {
                Console.WriteLine(compositionEx.ToString());
            }

            foreach (var plugin in plugins)
            {
                this.tab.Items.Add(new TabItem()
                {
                    // 此时 pulugin 对象还未创建，执行 plugin.Value 才会创建该对象
                    Header = plugin.ToString(),
                    Content = plugin.Value
                });
            }
        }
        base.OnContentRendered(e);
    }

    protected override void OnClosing(CancelEventArgs e)
    {
        container?.Dispose();
        base.OnClosing(e);
    }
}

获取元数据

有时，单纯地加载一个插件并不能满足我们的业务需求，我们可能还需要获取一些插件中的元数据来进行相应处理，这个时候我们就需要借助 IMetaData 来满足我们的业务场景需求。
首先，我们在 MefSample.Core 创建一个新的接口，定义为 IMetadata，并创建一个与之对应的自定义属性 CustomExportMetadata ，相关示例代码如下所示

/// <summary>
/// 元数据接口
/// 第二种方法可参考：MetadataViewImplementation 方式
/// </summary>
public interface IMetadata
{
    [DefaultValue(0)]
    int Priority { get; }
    string Name { get; }
    string Description { get; }
    string Author { get; }
    string Version { get; }
}

[MetadataAttribute]
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = false, Inherited = false)]
public class CustomExportMetadata : ExportAttribute, IMetadata
{
    public int Priority { get; private set; }
    public string Name { get; private set; }
    public string Description { get; private set; }
    public string Author { get; private set; }
    public string Version { get; private set; }

    public CustomExportMetadata() : base(typeof(IMetadata))
    {
    }

    public CustomExportMetadata(int priority) : this()
    {
        this.Priority = priority;
    }

    public CustomExportMetadata(int priority, string name) : this(priority)
    {
        this.Name = name;
    }

    public CustomExportMetadata(int priority, string name, string description) : this(priority, name)
    {
        this.Description = description;
    }

    public CustomExportMetadata(int priority, string name, string description, string author) : this(priority, name, description)
    {
        this.Author = author;
    }

    public CustomExportMetadata(int priority, string name, string description, string author, string version) : this(priority, name, description, author)
    {
        this.Version = version;
    }
}

然后为我们的每个插件打上相应标签

MefSample.Plugin2

[Export(typeof(IView))]
[CustomExportMetadata(1,"Plugin 1","这是第一个插件","hippiezhou","1.0")]
public partial class MainView : UserControl,IView
{
    public MainView()
    {
        InitializeComponent();
    }
}

MefSample.Plugin2

[Export(typeof(IView))]
[CustomExportMetadata(2, "Plugin 2", "这是第二个插件", "hippiezhou", "1.0")]
public partial class MainView : UserControl, IView
{
    public MainView()
    {
        InitializeComponent();
    }
}

最后，修改我们的主程序

public partial class MainWindow : Window
{
    [ImportMany]
    public Lazy<IView,IMetadata>[] Plugins { get; set; }

    private CompositionContainer container = null;
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
    }
    protected override void OnContentRendered(EventArgs e)
    {
        var dir = new DirectoryInfo(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory);
        if (dir.Exists)
        {
            var catalog = new DirectoryCatalog(dir.FullName, "*.dll");
            container = new CompositionContainer(catalog);
            try
            {
                container.ComposeParts(this);
            }
            catch (CompositionException compositionEx)
            {
                Console.WriteLine(compositionEx.ToString());
            }

            foreach (var plugin in Plugins)
            {
                this.tab.Items.Add(new TabItem()
                {
                    //获取元数据
                    Header = plugin.Metadata.Name,
                    Content = plugin.Value
                });
            }
        }
        base.OnContentRendered(e);
    }

    protected override void OnClosing(CancelEventArgs e)
    {
        container?.Dispose();
        base.OnClosing(e);
    }
}

依赖注入

最后说一下关于依赖注入的问题，在上篇博文中我们简单叙述了什么是 IOC。谈到控制反转就不得不提一下依赖注入了。在本次实验中，笔者通过往 Plugin2 插件注入一个简单服务来进一步理解。

首先，我们在 MefSample.Core 中创建一个服务接口 IService，示例代码如下所示

[Description("服务接口")]
public interface IService
{
    void QueryData(int numuber, Action<int> action);
}

其次，我们在 MefSample.Service 中实现一个相应的服务 DataService，示例代码如下所示

[Description("具体服务")]
[Export(nameof(DataService),typeof(IService))]
public class DataService : IService
{
    public void QueryData(int numuber, Action<int> action)
    {
        action(numuber * 100);
    }
}

最后，我们在 MefSample.Plugin2 的模块构造函数中注入一个服务 IService 类型的服务，示例代码如下所示

[Export(typeof(IView))]
[CustomExportMetadata(2, "Plugin 2", "这是第二个插件", "hippiezhou", "1.0")]
public partial class MainView : UserControl, IView
{
    public readonly IService Service;
    [ImportingConstructor]
    public MainView([Import("DataService")]IService service)
    {
        InitializeComponent();

        Service = service;
        Service.QueryData(10, sum => { this.tb.Text = sum.ToString(); });
    }
}

当我们重新编译程序项目并运行的话，会发现插件二模块的界面上会显示 1000。这里需要注意的是，你也可以不通过构造函数来注入服务，而是以属性的方式。但是我个人不建议这么做，因为它并不能很好的阐释了 DI 。这里建议读者朋友阅读一下 Artech 大叔发布的相关系列文章，确实相当精彩，很是值得阅读。

总结

MEF 对初学者来说可能不是很好理解，但是多写几个 Demo 试验几次就好了。如果后续还有时间的话，我会与大家简单分享一下 Prism 框架的使用。这里分享几个 Github 地址给大家

• 本博客示例代码
• CSharpDI.Notes
• CSharpDI