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Asp.Net MVC学习总结之过滤器详解

时间：2020-10-21 11:11:18 | 栏目：.NET代码 | 点击：次

 一、过滤器简介

1.1、理解什么是过滤器

1、过滤器（Filters）就是向请求处理管道中注入额外的逻辑。提供了一个简单而优雅的方式来实现横切关注点。

2、所谓的过滤器（Filters），MVC框架里面的过滤器完全不同于ASP.NET平台里面的Request.Filters和Response.Filter对象，它们主要是实现请求和响应流的传输。通常我们所说的过滤器是指MVC框架里面的过滤器。

3、过滤器可以注入一些代码逻辑到请求处理管道中，是基于C#的Attribute的实现。当负责调用Action的类ControllerActionInvoker在调用执行Action的时候会检查Action上面的Attribute并查看这些Attribute是否实现了指定的接口，以便进行额外的代码注入处理

 1.2、理解为什么要使用过滤器

假设你做了一个小项目，其中某个功能是操作管理用户信息模块，有这样一个需求，对用户信息管理必须是已通过认证的用户才能操作，我们可以在每一个Action方法里面检查认证请求，如下所示：

using MvcFilterDmo.Core;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.Mvc;
using System.Web.Security;

namespace MvcFilterDmo.Controllers
{
  public class HomeController : Controller
  {
    public ActionResult Index()
    {
      if (!Request.IsAuthenticated)
      {
        FormsAuthentication.RedirectToLoginPage();
      }
      //操作部分...
      return View();
    }
    public ActionResult Insert()
    {
      if (!Request.IsAuthenticated)
      {
        FormsAuthentication.RedirectToLoginPage();
      }
      //操作部分...
      return View();
    }
    public ActionResult Update()
    {
      if (!Request.IsAuthenticated)
      {
        FormsAuthentication.RedirectToLoginPage();
      }
      //操作部分...
      return View();
    }
    public ActionResult Delete()
    {
      if (!Request.IsAuthenticated)
      {
        FormsAuthentication.RedirectToLoginPage();
      }
      //操作部分...
      return View();
    }
    //其他Action操作方法
    //...
  }
}

通过上面的代码，可以发现使用这种方式检查请求认证有许多重复的地方，这也就是为什么要使用过滤器的原因，使用过滤器可以实现相同的效果。如下所示：

using MvcFilterDmo.Core;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.Mvc;
using System.Web.Security;

namespace MvcFilterDmo.Controllers
{
  [Authorize]
  public class HomeController : Controller
  {
    public ActionResult Index()
    {
      //操作部分...
      return View();
    }
    public ActionResult Insert()
    {
      //操作部分...
      return View();
    }
    public ActionResult Edit()
    { 
      //操作部分...
      return View();
    }
    public ActionResult Delete()
    {
      //操作部分...
      return View();
    }
    //其他Action操作方法
    //...
  }
}

过滤器是.NET里面的特性（Attributes），它提供了添加到请求处理管道的额外方法。这里使用Authorize过滤器可以实现同样的效果，不过代码就显然比之前更加简洁优雅。

 二、过滤器的使用

2.1、基本类型的过滤器

过滤器实现的机制：在MVC框架调用一个Action之前，它会检查方法的定义中是否实现了特性（Attributes），如果实现的话，那么在请求处理管道适当的位置，该特性定义的方法会被调用。

ActionFilterAttribute类既实现了IactionFilter接口，也实现IResultFilter接口。这是一个抽象类，它要求你必须提供一个实现。AuthorizeAttribute和HandleErrorAttribute类，则包含了一些有用的特性，并且可以不必创建派生类进行使用。

 2.2、过滤器的应用、应用方式以及执行顺序

应用： 过滤器可以被应用到控制器上也可以用到Action方法上，应用到控制上时，表示所有的Action方法都有了这个过滤器，并且可以混合使用，或多次使用，如下所示：

[A] //表示所有的Action方法都会应用A过滤器
Public class DemoController：Controller
{
  [B]//B,C过滤器只作用于此Action方法，但它也会有A过滤器的应用效果
  [C]
  Public ActionResult Index()
  {
     //操作部分...
     return View();
  } 
}

应用方式：特性的方式，如上面代码所示。

执行顺序：相同类型过滤器，执行顺序靠近方法的先执行，不同类型的过滤器一般执行顺序为【authorize--->action--->actionResult】至于异常过滤器不分先后，只要抛出异常时就会执行异常过滤器。如果要调整执行顺序，可以通过调整Order方法值大小来控制执行顺序，值越小，越先执行。下图是Action/Result过滤器应用的执行顺序图

(1)、相同类型过滤器应用示例：两个自定义Action过滤器MyFirstFilter，MyThreeFilter应用到同一个Action方法Index上。

Three控制器代码如下：

MyFirstFilter 代码如下：

MyThreeFilter代码如下：

运行结果如下：

 

(2)、不同类型过滤器应用示例：有一个自定义Action过滤器MyFirstFilter，有一个自定义Result过滤器MySecondFilter，应用到同一个Action方法Index上。

Three控制器代码如下：

MyFirstFilter 代码如下：

MySecondFilter代码如下：

运行结果如下：

看完上面的解释，可能你现在对这些过滤器的执行顺序，以及如何自定义过滤器还不明白，不要紧，下面我们会逐一介绍这几个基本的过滤器的使用，以及如何自定义过滤器。

 2.3、使用授权过滤器

所有实现了IAuthorizationFilter接口的都可以称之为授权过滤器:其定义如下：

 public interface IAuthorizationFilter
    {
       void OnAuthorization(AuthorizationContext filterContext);
    }

由于MVC框架系统自带的AuthorizeAttribute实现有一些突出的功能，而这种牵涉到安全的代码一定要谨慎的编写，所以一般我们不会直接实现这个接口，而是去继承AuthorizeAttribute这个类，并重写其AuthorizeCore方法，签名为： bool AuthorizeCore(HttpContextBase httpContext) 而处理授权失败的时候，可以重写其HandleUnauthorizedRequest方法，其签名为： void HandleUnauthorizedRequest(AuthorizationContext context) 。注意：验证与授权是两回事，验证发生在授权之前。

默认的授权过滤器已经有了验证的功能，其验证的机理是利用Asp.net平台自带的验证机制，如表单验证和Windows验证。除了验证功能，它本身还有授权的功能。授权过滤器是所有过滤器中最早运行的。

经过Route到达了控制器的时候，在调用Action之前，MVC框架会检测在相关的Action上是否有授权过滤器，如果有会调用OnAuthorization方法，如果此方法批准了请求，才会调用相应的Action。

使用授权过滤器几种情况如下：

1.直接在Action上或者控制器上加Authorize，表示启用了验证，但不牵涉到授权。

2.添加Authorize(Users=“a,b”)]，表示启用了验证，并且也启用了授权，只有a或者b用户能访问此控制器。

3.当添加Authorize（Roles=“admin,Member”)]时的步骤如下：

---利用asp.net自带的角色提供者，或者实现自己的角色提供者，实现自己的角色提供者时，只需要集成RoleProvider类型，并实现其中的所有方法或部分方法，最好实现所有方法。

---在Web程序的根目录的Web.config文件中配置角色管理者。

---在适当的Action中利用Roles类型来访问自己创建的RoleProvider中的相关方法。

使用内置的授权过滤器

MVC框架内置的授权过滤器AuthorizeAttribute，它允许我们使用这个类的两个公共属性来指定授权策略，如下所示：

 Users和Roles两者是并且的关系，例如Users=“a,b,c”,Roles=“admin”,表示用户是a，b,c 其中一个并且是Admin角色才能访问。

创建自定义的授权过滤器

方式一：直接实现IAuthorizationFilter接口，但不推荐这样做，因为牵涉到安全方面的代码。

方式二：继承AuthorizeAttribute这个类，并重写其AuthorizeCore方法，签名为： bool AuthorizeCore(HttpContextBase httpContext)，代码如下所示：

public class MyAuthorizeAttribute : AuthorizeAttribute
  {
    private string[] allowedUsers;
    public MyAuthorizeAttribute(params string[] users)
    {
      allowedUsers = new string[] { "admin", "user1", "xf" };
    }

    protected override bool AuthorizeCore(HttpContextBase httpContext)
    {
      return httpContext.Request.IsAuthenticated &&allowedUsers.Contains(httpContext.User.Identity.Name, 
        StringComparer.InvariantCultureIgnoreCase);
    }
  }

2.4、使用动作过滤器

 动作过滤器是可以以用于任何目的的多用途过滤器，创建自定义动作过滤器需要实现IActionFilter接口，该接口代码如下所示：

该接口定义了两个方法，MVC框架在调用动作方法之前，会调用OnActionExecting方法。在调用动作方法之后，则会调用OnActionExecuted方法。

实现OnActionExecting方法

参数ActionExecutingContext对象继承于ControllerContext，其中的2个属性：

ActionDescriptor：提供了关于Action方法的相关信息

Result：类型为ActionResult，通过给这个属性设置一个非null的值就可以取消这个请求。

我们可以用过滤器来取消一个请求，通过设置Result属性即可。代码如下所示：

public class MyActionFilterAttribute : FilterAttribute, IActionFilter
  {
    public void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
    {
      if(filterContext.HttpContext.Request.IsLocal)
      {
        filterContext.Result = new HttpNotFoundResult();
      }
    }
    public void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext)
    {
      //未做实现
    }
  }

这个例子通过用OnActionExecuting方法检查请求是否来自本地机器，如果是，编队用户返回一个“404”未找到的响应。运行结果如下图：

 

实现OnActionExecuted方法

我们也可以通过OnActionExecuted方法来执行一些跨越动作方法的任务，下面这个例子是计算动作方法运行的时间，代码如下：

public class MyActionFilterAttribute : FilterAttribute, IActionFilter
  {
    private Stopwatch timer;
    public void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
    {
      timer = Stopwatch.StartNew();
    }
    public void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext)
    {
      timer.Stop();
      if (filterContext.Exception == null)
      {
        filterContext.HttpContext.Response.Write(
          string.Format("动作方法延迟的时间: {0}",
            timer.Elapsed.TotalSeconds));
      }
    }
  }
}

我们将自定义的动作过滤器MyActionFilter应用到HomeController的Index方法上，运行结果如下：

 2.5、使用结果过滤器

结果过滤器是多用途的过滤器，他会对动作方法所产生结果进行操作，结果过滤器实现IResultFilter接口，创建自定义结果过滤器需要现IResultFilter接口，该接口代码如下所示：

当结果过滤器运用于一个动作方法时，会在动作方法返回动作结果之前，调用OnResultExecuting方法，在返回动作结果之后，会调用OnResultExecuted方法。下面这个例子是计算动作方法返回结果运行的时间，代码如下：

public class MyResultFilterAttribute : FilterAttribute, IResultFilter
  {
    private Stopwatch timer;
    public void OnResultExecuting(ResultExecutingContext filterContext)
    {
      timer = Stopwatch.StartNew();
    }
    public void OnResultExecuted(ResultExecutedContext filterContext)
    {
      timer.Stop();
      filterContext.HttpContext.Response.Write(string.Format("结果执行延迟时间: {0}", timer.Elapsed.TotalSeconds));
    }
}

我们将自定义的结果过滤器MyResultFilter应用到HomeController的Index方法上，运行结果如下：

 

需要注意的是：动作过滤器是运行在页面输出之前，结果过滤器是运行在页面输出之后。

 2.6、使用异常过滤器

异常过滤器只有在调用一个动作方法而抛出未处理的异常才会运行，这种异常来自以下位置：

A、另一种过滤器（授权、动作、或结果过滤器）。

B、动作方法本身。

C、当动作结果被执行时。

使用内置的异常过滤器

HandleErrorAttribute(处理程序错误特性)，它是MVC内嵌的异常过滤器，有以下3个重要的属性：

1.ExceptionType：类型为Type，表示希望被此过滤器处理的异常类型，包括其子类型，默认值为System.Exception

2.View:类型为string，表示此过滤器呈递的视图页面，默认值为Error

3.Master：呈递的视图页的母板页，如果不指定，视图会用其默认的母版页

内嵌的HandleErrorException只有在配置文件Web.config中配置的CustomError 的mode设置为on的时候才生效（其默认模式为RemoteOnly）,如下图所示：

 

此过滤器还会给视图传递一个HandleErrorInfo类型的对象给视图，以便视图可以显示一些额外的关于错误的信息。下面是使用异常过滤器的示例。

应用到Index动作方法上：

 

在Views/Shared文件夹下添加一个显示异常信息的视图页SpecialError.cshtml,页面代码如下：

@model HandleErrorInfo
  <!DOCTYPE html>
  <html>
  <head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width" />
    <title>SpecialError</title>
  </head>
  <body>
    <div>
      <p>
        There was a<b>@Model.Exception.GetType().Name</b>
        while rendering<b>@Model.ControllerName</b>'s
        <b>@Model.ActionName</b> action
      </p>
    </div>
  </body>
</html>

运行结果如下：

 

创建自定义的异常过滤器

如果我们对异常过滤器有特殊的需求，可以通过自定义的异常过滤器来完成，创建自定义异常过滤器必须实现IExceptionFilter接口，该接口代码如下：

 

当一个未知处理异常发生时，OnException方法会被调用。该方法的传递一个ExceptionContext对象，派生于ControllerContext类，定义了一些额外的过滤器专有属性如下表所示：

抛出的异常通过Exception属性是可以访问的。通过把ExceptionHandled属性设置为true,一个异常过滤器可以报告它已经处理了该异常，应用于一个动作的所有异常过滤器都会被调用。

需要注意的是：如果一个动作方法的所有异常过滤器均为把ExceptionHandled属性设置为true，MVC框架将使用默认的ASP.NET异常处理程序。

Result属性有异常过滤器使用，以告诉MVC框架要做什么，异常过滤器的两个主要应用是记录该异常到日志，并把适当的消息显示给用户。下面的代码将演示通过创建一个自定义的异常过滤器，当一个特定的钟类的未处理异常出现时，把该用户重定向到一个指定的错误页面。

public class MyExectionAttribute:FilterAttribute,IExceptionFilter
  {
    public void OnException(ExceptionContext filterContext)
    {
      if(!filterContext.ExceptionHandled&&
        filterContext.Exception is NullReferenceException)
      {
        filterContext.Result = new RedirectResult("~/Content/SpecialErrorPage.html");
        filterContext.ExceptionHandled = true;
      }
    }
}

然后在项目根目录添加一个名为Content的文件夹，在该文件夹下创建SpeciErrorPage.html文件，当异常被处理时，将以这个错误页面显示个用户。该页面代码如下：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
  <title></title>
</head>
<body>
  <h1>Sorry</h1>
  <p>this is a Excetption test</p>
  There was aNullReferenceException while renderingHome's Index action 
</body>
</html>

在控制器中应用MyExection异常过滤器，并主动让其抛出一个空引用异常，以便测试。

public class HomeController : Controller
  {
    [MyExection]
    public ActionResult Index()
    {
      throw new NullReferenceException();
    }
  }

运行结果如下：

 

总结：本文章简单总结了对过滤器的理解以及如何使用MVC框架内置基本的过滤器和如何自定义过滤器及应用。

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