Asp.Net MVC學習總結之過濾器詳解

 一、過濾器簡介

1.1、理解什么是過濾器

1、過濾器（Filters）就是向請求處理管道中注入額外的邏輯。提供了一個簡單而優雅的方式來實現橫切關注點。

2、所謂的過濾器（Filters），MVC框架里面的過濾器完全不同于ASP.NET平臺里面的Request.Filters和Response.Filter對象，它們主要是實現請求和響應流的傳輸。通常我們所說的過濾器是指MVC框架里面的過濾器。

3、過濾器可以注入一些代碼邏輯到請求處理管道中，是基于C#的Attribute的實現。當負責調用Action的類ControllerActionInvoker在調用執行Action的時候會檢查Action上面的Attribute并查看這些Attribute是否實現了指定的接口，以便進行額外的代碼注入處理

 1.2、理解為什么要使用過濾器

假設你做了一個小項目，其中某個功能是操作管理用戶信息模塊，有這樣一個需求，對用戶信息管理必須是已通過認證的用戶才能操作，我們可以在每一個Action方法里面檢查認證請求，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
 //...
 }
}

通過上面的代碼，可以發現使用這種方式檢查請求認證有許多重復的地方，這也就是為什么要使用過濾器的原因，使用過濾器可以實現相同的效果。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
 //...
 }
}

過濾器是.NET里面的特性（Attributes），它提供了添加到請求處理管道的額外方法。這里使用Authorize過濾器可以實現同樣的效果，不過代碼就顯然比之前更加簡潔優雅。

 二、過濾器的使用

2.1、基本類型的過濾器

過濾器實現的機制：在MVC框架調用一個Action之前，它會檢查方法的定義中是否實現了特性（Attributes），如果實現的話，那么在請求處理管道適當的位置，該特性定義的方法會被調用。

ActionFilterAttribute類既實現了IactionFilter接口，也實現IResultFilter接口。這是一個抽象類，它要求你必須提供一個實現。AuthorizeAttribute和HandleErrorAttribute類，則包含了一些有用的特性，并且可以不必創建派生類進行使用。

 2.2、過濾器的應用、應用方式以及執行順序

應用： 過濾器可以被應用到控制器上也可以用到Action方法上，應用到控制上時，表示所有的Action方法都有了這個過濾器，并且可以混合使用，或多次使用，如下所示：

[A] //表示所有的Action方法都會應用A過濾器
Public class DemoController：Controller
{
 [B]//B,C過濾器只作用于此Action方法，但它也會有A過濾器的應用效果
 [C]
 Public ActionResult Index()
 {
 //操作部分...
 return View();
 } 
}

應用方式：特性的方式，如上面代碼所示。

執行順序：相同類型過濾器，執行順序靠近方法的先執行，不同類型的過濾器一般執行順序為【authorize--->action--->actionResult】至于異常過濾器不分先后，只要拋出異常時就會執行異常過濾器。如果要調整執行順序，可以通過調整Order方法值大小來控制執行順序，值越小，越先執行。下圖是Action/Result過濾器應用的執行順序圖

(1)、相同類型過濾器應用示例：兩個自定義Action過濾器MyFirstFilter，MyThreeFilter應用到同一個Action方法Index上。

Three控制器代碼如下：

MyFirstFilter 代碼如下：

MyThreeFilter代碼如下：

運行結果如下：

(2)、不同類型過濾器應用示例：有一個自定義Action過濾器MyFirstFilter，有一個自定義Result過濾器MySecondFilter，應用到同一個Action方法Index上。

Three控制器代碼如下：

MyFirstFilter 代碼如下：

MySecondFilter代碼如下：

運行結果如下：

看完上面的解釋，可能你現在對這些過濾器的執行順序，以及如何自定義過濾器還不明白，不要緊，下面我們會逐一介紹這幾個基本的過濾器的使用，以及如何自定義過濾器。

 2.3、使用授權過濾器

所有實現了IAuthorizationFilter接口的都可以稱之為授權過濾器:其定義如下：

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

由于MVC框架系統自帶的AuthorizeAttribute實現有一些突出的功能，而這種牽涉到安全的代碼一定要謹慎的編寫，所以一般我們不會直接實現這個接口，而是去繼承AuthorizeAttribute這個類，并重寫其AuthorizeCore方法，簽名為： bool AuthorizeCore(HttpContextBase httpContext) 而處理授權失敗的時候，可以重寫其HandleUnauthorizedRequest方法，其簽名為： void HandleUnauthorizedRequest(AuthorizationContext context) 。注意：驗證與授權是兩回事，驗證發生在授權之前。

默認的授權過濾器已經有了驗證的功能，其驗證的機理是利用Asp.net平臺自帶的驗證機制，如表單驗證和Windows驗證。除了驗證功能，它本身還有授權的功能。授權過濾器是所有過濾器中最早運行的。

經過Route到達了控制器的時候，在調用Action之前，MVC框架會檢測在相關的Action上是否有授權過濾器，如果有會調用OnAuthorization方法，如果此方法批準了請求，才會調用相應的Action。

使用授權過濾器幾種情況如下：

1.直接在Action上或者控制器上加Authorize，表示啟用了驗證，但不牽涉到授權。

2.添加Authorize(Users=“a,b”)]，表示啟用了驗證，并且也啟用了授權，只有a或者b用戶能訪問此控制器。

3.當添加Authorize（Roles=“admin,Member”)]時的步驟如下：

---利用asp.net自帶的角色提供者，或者實現自己的角色提供者，實現自己的角色提供者時，只需要集成RoleProvider類型，并實現其中的所有方法或部分方法，最好實現所有方法。

---在Web程序的根目錄的Web.config文件中配置角色管理者。

---在適當的Action中利用Roles類型來訪問自己創建的RoleProvider中的相關方法。

使用內置的授權過濾器

MVC框架內置的授權過濾器AuthorizeAttribute，它允許我們使用這個類的兩個公共屬性來指定授權策略，如下所示：

 Users和Roles兩者是并且的關系，例如Users=“a,b,c”,Roles=“admin”,表示用戶是a，b,c 其中一個并且是Admin角色才能訪問。

創建自定義的授權過濾器

方式一：直接實現IAuthorizationFilter接口，但不推薦這樣做，因為牽涉到安全方面的代碼。

方式二：繼承AuthorizeAttribute這個類，并重寫其AuthorizeCore方法，簽名為： bool AuthorizeCore(HttpContextBase httpContext)，代碼如下所示：

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、使用動作過濾器

 動作過濾器是可以以用于任何目的的多用途過濾器，創建自定義動作過濾器需要實現IActionFilter接口，該接口代碼如下所示：

該接口定義了兩個方法，MVC框架在調用動作方法之前，會調用OnActionExecting方法。在調用動作方法之后，則會調用OnActionExecuted方法。

實現OnActionExecting方法

參數ActionExecutingContext對象繼承于ControllerContext，其中的2個屬性：

ActionDescriptor：提供了關于Action方法的相關信息

Result：類型為ActionResult，通過給這個屬性設置一個非null的值就可以取消這個請求。

我們可以用過濾器來取消一個請求，通過設置Result屬性即可。代碼如下所示：

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

這個例子通過用OnActionExecuting方法檢查請求是否來自本地機器，如果是，編隊用戶返回一個“404”未找到的響應。運行結果如下圖：

實現OnActionExecuted方法

我們也可以通過OnActionExecuted方法來執行一些跨越動作方法的任務，下面這個例子是計算動作方法運行的時間，代碼如下：

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("動作方法延遲的時間: {0}",
 timer.Elapsed.TotalSeconds));
 }
 }
 }
}

我們將自定義的動作過濾器MyActionFilter應用到HomeController的Index方法上，運行結果如下：

 2.5、使用結果過濾器

結果過濾器是多用途的過濾器，他會對動作方法所產生結果進行操作，結果過濾器實現IResultFilter接口，創建自定義結果過濾器需要現IResultFilter接口，該接口代碼如下所示：

當結果過濾器運用于一個動作方法時，會在動作方法返回動作結果之前，調用OnResultExecuting方法，在返回動作結果之后，會調用OnResultExecuted方法。下面這個例子是計算動作方法返回結果運行的時間，代碼如下：

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("結果執行延遲時間: {0}", timer.Elapsed.TotalSeconds));
 }
}

我們將自定義的結果過濾器MyResultFilter應用到HomeController的Index方法上，運行結果如下：

需要注意的是：動作過濾器是運行在頁面輸出之前，結果過濾器是運行在頁面輸出之后。

 2.6、使用異常過濾器

異常過濾器只有在調用一個動作方法而拋出未處理的異常才會運行，這種異常來自以下位置：

A、另一種過濾器（授權、動作、或結果過濾器）。

B、動作方法本身。

C、當動作結果被執行時。

使用內置的異常過濾器

HandleErrorAttribute(處理程序錯誤特性)，它是MVC內嵌的異常過濾器，有以下3個重要的屬性：

1.ExceptionType：類型為Type，表示希望被此過濾器處理的異常類型，包括其子類型，默認值為System.Exception

2.View:類型為string，表示此過濾器呈遞的視圖頁面，默認值為Error

3.Master：呈遞的視圖頁的母板頁，如果不指定，視圖會用其默認的母版頁

內嵌的HandleErrorException只有在配置文件Web.config中配置的CustomError 的mode設置為on的時候才生效（其默認模式為RemoteOnly）,如下圖所示：

此過濾器還會給視圖傳遞一個HandleErrorInfo類型的對象給視圖，以便視圖可以顯示一些額外的關于錯誤的信息。下面是使用異常過濾器的示例。

應用到Index動作方法上：

在Views/Shared文件夾下添加一個顯示異常信息的視圖頁SpecialError.cshtml,頁面代碼如下：

@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>

運行結果如下：

創建自定義的異常過濾器

如果我們對異常過濾器有特殊的需求，可以通過自定義的異常過濾器來完成，創建自定義異常過濾器必須實現IExceptionFilter接口，該接口代碼如下：

當一個未知處理異常發生時，OnException方法會被調用。該方法的傳遞一個ExceptionContext對象，派生于ControllerContext類，定義了一些額外的過濾器專有屬性如下表所示：

拋出的異常通過Exception屬性是可以訪問的。通過把ExceptionHandled屬性設置為true,一個異常過濾器可以報告它已經處理了該異常，應用于一個動作的所有異常過濾器都會被調用。

需要注意的是：如果一個動作方法的所有異常過濾器均為把ExceptionHandled屬性設置為true，MVC框架將使用默認的ASP.NET異常處理程序。

Result屬性有異常過濾器使用，以告訴MVC框架要做什么，異常過濾器的兩個主要應用是記錄該異常到日志，并把適當的消息顯示給用戶。下面的代碼將演示通過創建一個自定義的異常過濾器，當一個特定的鐘類的未處理異常出現時，把該用戶重定向到一個指定的錯誤頁面。

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;
 }
 }
}

然后在項目根目錄添加一個名為Content的文件夾，在該文件夾下創建SpeciErrorPage.html文件，當異常被處理時，將以這個錯誤頁面顯示個用戶。該頁面代碼如下：

<!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>

在控制器中應用MyExection異常過濾器，并主動讓其拋出一個空引用異常，以便測試。

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

運行結果如下：

總結：本文章簡單總結了對過濾器的理解以及如何使用MVC框架內置基本的過濾器和如何自定義過濾器及應用。

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