关于.NET Attribute在数据校验中的应用教程

前言

Attribute（特性）的概念不在此赘述了，相信有点.NET基础的开发人员都明白，用过Attribute的人也不在少数，毕竟很多框架都提供自定义的属性，类似于Newtonsoft.JSON中JsonProperty、JsonIgnore等

自定义特性

.NET 框架允许创建自定义特性，用于存储声明性的信息，且可在运行时被检索。该信息根据设计标准和应用程序需要，可与任何目标元素相关。

创建并使用自定义特性包含四个步骤：

声明自定义特性
构建自定义特性
在目标程序元素上应用自定义特性
通过反射访问特性

声明自定义特性

一个新的自定义特性必须派生自System.Attribute类，例如：

public class FieldDescriptionAttribute : Attribute
{
  public string Description { get; private set; }

  public FieldDescriptionAttribute(string description)
  {
    Description = description;
  }
}

public class UserEntity
{
  [FieldDescription("用户名称")]
  public string Name { get; set; }
}

该如何拿到我们标注的信息呢？这时候需要使用反射获取

   var type = typeof(UserEntity);
   var properties = type.GetProperties();
   foreach (var item in properties)
   {
     if(item.IsDefined(typeof(FieldDescriptionAttribute), true))
     {
       var attribute = item.GetCustomAttribute(typeof(FieldDescriptionAttribute)) as FieldDescriptionAttribute;
       Console.WriteLine(attribute.Description);
     }
   }

执行结果如下：

从执行结果上看，我们拿到了我们想要的数据，那么这个特性在实际使用过程中，到底有什么用途呢？

Attribute特性妙用

在实际开发过程中，我们的系统总会提供各种各样的对外接口，其中参数的校验是必不可少的一个环节。然而没有特性时，校验的代码是这样的：

 public class UserEntity
 {
   /// <summary>
   /// 姓名
   /// </summary>
   [FieldDescription("用户名称")]
   public string Name { get; set; }

   /// <summary>
   /// 年龄
   /// </summary>
   public int Age { get; set; }

   /// <summary>
   /// 地址
   /// </summary>
   public string Address { get; set; }
 }

   UserEntity user = new UserEntity();

   if (string.IsNullOrWhiteSpace(user.Name))
   {
     throw new Exception("姓名不能为空");
   }
   if (user.Age <= 0)
   {
     throw new Exception("年龄不合法");
   }
   if (string.IsNullOrWhiteSpace(user.Address))
   {
     throw new Exception("地址不能为空");
   }

字段多了之后这种代码就看着非常繁琐，并且看上去不直观。对于这种繁琐又恶心的代码，有什么方法可以优化呢？
使用特性后的验证写法如下：

首先定义一个基础的校验属性，提供基础的校验方法

  public abstract class AbstractCustomAttribute : Attribute
  {
    /// <summary>
    /// 校验后的错误信息
    /// </summary>
    public string ErrorMessage { get; set; }

    /// <summary>
    /// 数据校验
    /// </summary>
    /// <param name="value"></param>
    public abstract void Validate(object value);
  }

然后可以定义常用的一些对应的校验Attribute，例如RequiredAttribute、StringLengthAttribute

    /// <summary>
    /// 非空校验
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Property)]
    public class RequiredAttribute : AbstractCustomAttribute
    {
      public override void Validate(object value)
      {
        if (value == null || string.IsNullOrWhiteSpace(value.ToString()))
        {
          throw new Exception(string.IsNullOrWhiteSpace(ErrorMessage) ? "字段不能为空" : ErrorMessage);
        }
      }
    }

    /// <summary>
    /// 自定义验证，验证字符长度
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Property)]
    public class StringLengthAttribute : AbstractCustomAttribute
    {
      private int _maxLength;
      private int _minLength;

      public StringLengthAttribute(int minLength, int maxLength)
      {
        this._maxLength = maxLength;
        this._minLength = minLength;
      }

      public override void Validate(object value)
      {
        if (value != null && value.ToString().Length >= _minLength && value.ToString().Length <= _maxLength)
        {
          return;
        }

        throw new Exception(string.IsNullOrWhiteSpace(ErrorMessage) ? $"字段长度必须在{_minLength}与{_maxLength}之间" : ErrorMessage);
      }
    }

添加一个用于校验的ValidateExtensions

public static class ValidateExtensions
 {
   /// <summary>
   /// 校验
   /// </summary>
   /// <typeparam name="T"></typeparam>
   /// <returns></returns>
   public static void Validate<T>(this T entity) where T : class
   {
     Type type = entity.GetType();

     foreach (var item in type.GetProperties())
     {
       //需要对Property的字段类型做区分处理针对Object List 数组需要做区分处理
       if (item.PropertyType.IsPrimitive || item.PropertyType.IsEnum || item.PropertyType.IsValueType || item.PropertyType == typeof(string))
       {
         //如果是基元类型、枚举类型、值类型或者字符串 直接进行校验
         CheckProperty(entity, item);
       }
       else
       {
         //如果是引用类型
         var value = item.GetValue(entity, null);
         CheckProperty(entity, item);
         if (value != null)
         {
           if ((item.PropertyType.IsGenericType && Array.Exists(item.PropertyType.GetInterfaces(), t => t.GetGenericTypeDefinition() == typeof(IList<>))) || item.PropertyType.IsArray)
           {
             //判断IEnumerable
             var enumeratorMI = item.PropertyType.GetMethod("GetEnumerator");
             var enumerator = enumeratorMI.Invoke(value, null);
             var moveNextMI = enumerator.GetType().GetMethod("MoveNext");
             var currentMI = enumerator.GetType().GetProperty("Current");
             int index = 0;
             while (Convert.ToBoolean(moveNextMI.Invoke(enumerator, null)))
             {
               var currentElement = currentMI.GetValue(enumerator, null);
               if (currentElement != null)
               {
                 currentElement.Validate();
               }
               index++;
             }
           }
           else
           {
             value.Validate();
           }
         }
       }
     }
   }

   private static void CheckProperty(object entity, PropertyInfo property)
   {
     if (property.IsDefined(typeof(AbstractCustomAttribute), true))//此处是重点
     {
       //此处是重点
       foreach (AbstractCustomAttribute attribute in property.GetCustomAttributes(typeof(AbstractCustomAttribute), true))
       {
         if (attribute == null)
         {
           throw new Exception("AbstractCustomAttribute not instantiate");
         }

         attribute.Validate(property.GetValue(entity, null));
       }
     }
   }
 }

新的实体类

 public class UserEntity
 {
   /// <summary>
   /// 姓名
   /// </summary>
   [Required]
   public string Name { get; set; }

   /// <summary>
   /// 年龄
   /// </summary>
   public int Age { get; set; }

   /// <summary>
   /// 地址
   /// </summary>
   [Required]
   public string Address { get; set; }

   [StringLength(11, 11)]
   public string PhoneNum { get; set; }
 }

调用方式

UserEntity user = new UserEntity();
user.Validate();

上面的校验逻辑写的比较复杂，主要是考虑到对象中包含复杂对象的情况，如果都是简单对象，可以不用考虑，只需针对单个属性做字段校验

现有的方式是在校验不通过的时候抛出异常，此处大家也可以自定义异常来表示校验的问题，也可以返回自定义的校验结果实体来记录当前是哪个字段出的问题，留待大家自己实现

如果您有更好的建议和想法欢迎提出，共同进步

总结

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