Abp vNext -动态 C# API 实现原理解析

镝赋洧 · 昨天 17:12

作为铺垫后续阅读源码的一些帮助，开始想直接开始尝试读源码，但是发现上下文连接不紧密，很突兀，所以还是简单介绍下如何使用。最起码从0-1。然后发现他解决的问题, 其实官方文档是有介绍如何使用的，只是比较浅显，想深入理解和发掘它的一些扩展性，还是需要自己多下功夫的，不过经过总结出的经验来说，只要你想学习某一项技术，但凡认真的看过它的官方文档，你就已经超过了60%的人了.
1.从问题出发

首先我们需要定义一个服务Http接口

//实现接口
public calss MoneyAppService : ApplicationService ,ITransientDependency
{
[HttpPost]
Task<List<Money>> GetMoneyAsync()
{
return Task.FromResult(new Money(5000));
}
}

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如果另外有一个业务服务X中需要调用这个Http 接口怎么处理，通常的做法:

//1. 在服务X中注入HttpClient，或者其他的Http请求库
//2. 调用远程接口`GetMoneyAsync`
public Task MockCallAsync()
{
var url = $"{Appsetting.GetUrl(xxxx)}/User/GetUserByOrgIdsList";
var result = await _httpService
.RequestHeader(url, 1000 * 10)
.PostJsonAsync(input)
.ReceiveJson<ResultDto>();
//...
// ....
}

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我们思考一下存在哪些问题，如果不知道怎么思考，考虑下如果存在几百个http接口，怎么办？
1.当远程接口达到一定数量，需要代码调用远程接口的地方，充满了很多HttpClient，所以结论是不优雅的，没有抽象。
2.到处都是字符串url和弱类型的参数,对请求和响应要做一堆的校验
3.虽然是不同的服务，但是需要相互调用,一定是业务有衔接, 所以理论上彼此之间发生调用的业务应该是形成规范的，包括接口的方法名,出参、入参都不应该随意定义，那如何形成规范呢?
2.动态HttpClient

ABP可以自动创建C# API 客户端代理来调用远程HTTP服务(REST APIS).通过这种方式,你不需要通过 HttpClient 或者其他低级的HTTP功能调用远程服务并获取数据.

这段话是Abp官方在手册上写的一段话，翻译成大白话的意思就是:

使用 ABP提供的动态C# API 客户端之后，你访问远程服务，就不需要在代码中直接注入HttpClient，或者下载安装其他的一些什么Http请求的库.
只要你集成它，你就可以像调用本地代码一样，来调用远程服务，还不明白? 看例子!!!
支持接口约束，某种意义保护了你的业务完整性.

按照上面描述的，我们按照官网的关键步骤来试一下
1.声明一个C# 接口,定义一个方法，并将Http接口实现定义的接口。

public interface IMoneyAppService : IRemoteService
{
Task<List<Money>> GetMoneyAsync();
}
public class MoneyAppService : IMoneyAppService
{
[HttpGet]
public Task<List<Money>> GetMoneyAsync()
{
}
}

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这里继承自IRemoteService的作用在于，框架底层在运行时会通过反射找到继承自它的接口，属于一个标记，当然也可以使用特性。
定义接口作用在于对业务接口抽象出一套规范，给另外的服务引用后直接注入接口调用

2.客户端集成调用
在这之前需要把服务端的DLL引用到您本地，直接拷贝或者搭建属于自己的nuget仓库，上传然后下载都可以。

引入Abp vNext提供的 Volo.Abp.Http.Client包。
在需要使用的客户端中注入框架提供的模块类和服务端模块类，并在方法中引入动态代理客户端

//用来创建客户端代理,包含应用服务接口
[DependsOn( typeof(AbpHttpClientModule), typeof(MoneyApplicationContractsModule))]
public class MyClientAppModule : AbpModule
{
public override void ConfigureServices(ServiceConfigurationContext context)
{
//创建动态客户端代理，这里有几个参数
//1. 服务端接口所在程序集
//2. 服务端的名字，跟配置文件的服务名一致就好了
//3. 是否是默认服务，如果你是远程，就写false，如果是本地，可以不写，因为默认就是true
context.Services.AddHttpClientProxies(
typeof(MoneyApplicationContractsModule).Assembly
,"MoneyService"
, false
);
}
}

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3.在配置文件中增加如下节点，其实本质就是配置，客户端需要连接的服务端地址，然后给服务端取一个名字，叫MoneyService。

这样做的目的就是框架在内部运行时，对于这个远程服务创建一个具名为MoneyService 的HttpClient，并把服务地址预先存起来。
可以理解为，内部维护一个字典集合，键为服务名，值是远程地址，在调用时根据某些特定标记，它能知道请求哪个服务的地址。

{
"RemoteServices": {
"MoneyService": {
"BaseUrl": "http://localhost:8080/"
}
}
}

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4.在业务代码中注入远程服务的接口

public class MyService : ITransientDependency
{
private readonly IMoneyAppService _moneyService;
//注入Http代理服务
public MyService(IHttpClientProxy<IMoneyAppService> moneyService)
{
_moneyService = moneyService.Service;
}
public async Task DoIt
{
//像内部代码一样调用远程接口
var moneys= await_moneyService.GetMoneyAsync();
}
}

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截止到这里，我想你应该大概理解它的作用以及他的特点，不过我没有按照官方文档上把一些东西复制粘贴过来，只是大概的列出了关键的步骤，然后说明了一些步骤的原因。不是一个教你如何使用的教程,因为官网上写的已经非常好了，假如您只是入门，那么看这个没有意义，如果你压根没有了解过或者使用过ABP的动态代理，为了保持同频，我建议可以还是去看下官方文档，并亲自按照文档来写个demo实验一下，因为后续我分享的并不属于"基础内容"，而是去理解它如何实现的。
额,可能还有一个大的疑问,除了ABP提供的，我能有其他方法实现吗? 当然可以 ,后面有机会会介绍一些其他比较优秀的库和框架都由此类功能, 例如 refit ,grpc,dapr,不过话说回来,知其所以然后, 完全有能力自己实现一套.

3.核心问题与目标

按照上面的介绍，其实觉得最酷的是它可以按照调用内部接口一样调用远程Http接口，而搞清楚他的内部实现原理是我们分享主要的目的.
先提出问题确定我们的主线目标，看源码再从源码中找到解决办法和答案，然后在开发者角度去看为什么这么做，这个过程是很重要的.

在进行下去之前，鉴于源码中使用到了这些技术，所以您必须有如下基础，才能保证你完全理解甚至更透彻的理解:

熟练使用 C#反射和泛型以及委托的知识。
使用过依赖注入相关知识的功能。
对代理模式有一定了解,请说出,装饰器和代理模式的区别...
了解AOP是什么，并且使用或者知道 Castle.Core

首先假设如果要我们自己实现一个这样的功能，我们应该如何去思考，并抛出哪些问题？

代理实现机制：这个功能最大的特点就是,业务写在另外的程序，需要有人帮我发送Http请求，谁来发? 怎么发送呢？
服务映射关系: 通常在微服务情况下是多个远程服务，怎么保证不会在我使用的时候请求错目标，并且怎么映射远程服务和具体http 接口的关系？
HTTP方法选择：请求远程服务的方法，是Post还是 Get?
参数与返回值处理：如何将方法参数转换为HTTP请求体或查询参数？

4. 阅读源码

再次明确一下我们是带着问题来找答案的,不是盲目看,再回顾一次我们的问题
1.代理机制

1.直接找到注入服务的位置，Netcore的固定套路，从配置或者中间件中找答案

2.根据筛选规则后的程序集注册

其实此时对于熟悉的伙伴就知道，Castle.Core的影子出现了，必定跟动态代理有关

先将给定程序集中的一些类进行反射，在IsSuitableForClientProxying方法中，排除掉不合适的类型，找到适合被代理的类型 [公共不是泛型并继承自IRemoteService] 的接口类型.
然后将找到的类型进行循环的注册添加客户端代理，其实这里按照demo中注册的类型，最终在serviceTypes里就是 IMoneyAppService.
在第二部分代码中,最主要的事情就是,将业务接口通过IHttpClientProxy封装, 内部使用 CreateInterfaceProxyWithoutTarget方法创建了一个没有目标实现的接口代理。这说明当调用接口方法时，不会有一个实际的对象去执行方法,而是由拦截器（Interceptor）来处理。这里使用了两个拦截器：验证拦截器(validationInterceptorAdapterType)和适配器拦截器(interceptorType 用于代理HTTP调用),最终这个委托返回的是一个HttpClientProxy.
注册完成后,服务中使用IHttpClientProxy来引入对象,而对象的内部Service是具体的动态代理对象.
当程序使用具体的方法调用时,会被代理拦截,先执行参数校验拦截器,然后进行 HttpClient 拦截器调用.

代理注册完整流程
通俗点意思就是,我引用了你的接口,直接调用肯定没有实现,这时候我伪造一个你的接口实现出来,然后通过这个冒牌的内部调用远程Http接口

2. 服务调用

原本是业务代码该发送请求的调用的，现在需要有人帮我做这件事，甚至我有可能会在做这件事的前后进行一些额外的事情，其实有经验的小伙伴就知道，可以使用AOP，那设计者是怎么设计并且兼顾这2点的呢？那就是使用代理模式，此处的代理模式不是静态代理，因为静态代理是写入实际的代码，这里使用了Castle.Core来进行动态代理，也就是说可以更加灵活，，只是这里设计者包装了一层ABP风格的拦截器，最后使用适配器模式，将Abp风格的拦截器，适配进Castle.Core自带的拦截器，最终运行时，发起请求后，还是被Castle.Core的拦截器进行拦截，接收到请求，转发给ABP自己定义规范的拦截器，在这里最终就是在上面注册的第一个DynamicHttpProxyInterceptor拦截器，并且由他来作为代理，发起请求，如果不明白意思的小伙伴，一定要去把Castle.Core体验一下，当然前提是你对AOP和代理模式有一定认知，否则看的云里雾里.**
上面聊到已经注册完成我再调用时直接使用本地方法一样来调用

public async Task DoIt
{
//像内部代码一样调用远程接口
var moneys= await_moneyService.GetMoneyAsync();
}

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这个调用过程会经历2个拦截器参数校验拦截器和动态Http代理拦截器,咱们这次重点关注,它是如何帮我发送请求的部分
1.直接进入冒牌的实现(不太恰当,这么理解也没错) DynamicHttpProxyInterceptor类的 InterceptAsync方法,不知道为什么的,得补补基础知识

这里分为2步

第一步先讲被调用的方法的元数据信息经过处理包装到一个ClientProxyRequestContext上下文
第二步就是判断被调用方法的返回类型,如果没有泛型参数就直接调用并等待返回,如果有提取泛型参数类型,调用然后提取转换为结果

3. 远程HTTP方法匹配

1.在组装ClientProxyRequestContext上下文时,调用了一个GetActionApiDescriptionModel方法

2.内部调用了一个探测请求,拿到所有的服务描述,然后根据描述中的内容匹配上下文的方法和参数,找到具体的远程处理方法
访问(目标服务/api/abp/api-definition)就能拿到json格式的描述元数据

描述如下

3.最终根据内容发起远程调用返回结果
调用时序

总结

在读完之后会发现这里的做法真的很巧妙,很简洁，在很多业务代码中是看不到的，这小小的一段代码，用到了很多知识.

泛型、反射、依赖注入、委托、
代理模式、适配器、Castle.Core技术

当然在使用过程中发现了有一些不足

例如探测元数据时,如果被调用服务停机更新,在上线后,调用方必须重启探测才能更新描述,不然不能请求到新的方法,因为内部使用的是程序缓存,如果再分布式下,可以改写为redis缓存
例如如何针对一个请求设置超时设置,这个在新的里面已经实现了

这次分享的核心的就是如何靠动态代理实现代理并实际应用,当然abp也有自带的静态代理实现,后续分享一下Refit库,它的内部就是通过Roslyn在编译时进行静态代理.

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