ASP.NET MVC5基礎-過濾器(Filters)詳解

什麼是過濾器？過濾器的類型與作用定義過濾器授權過濾器動作過濾器結果過濾器異常處理過濾器過濾器的使用方法總結什麼是過濾器？通過上一篇關於Controller控制器的文章我們知道，MVC中的每一個請求，都會分配給相應的控制器(Controller)和對應的行為方法(Action)去處 ...

什麼是過濾器？
過濾器的類型與作用
定義過濾器
過濾器的使用方法
總結

什麼是過濾器？

通過上一篇關於Controller控制器的文章我們知道，MVC中的每一個請求，都會分配給相應的控制器(Controller)和對應的行為方法(Action)去處理，那麼如果我們想要在Action處理的前後加上一些額外的處理邏輯怎麼辦呢？這時候就用到了過濾器(Filters)。

在ASP.NET MVC的請求處理過程中有19個管道事件，這些事件分佈在請求處理的各個節點中，比如BeginRequest(開始處理請求時觸發)、AuthenticateRequest(對請求進行身份驗證時觸發)、AuthorizeRequest(對請求進程授權時觸發)…等等等等。而過濾器的主要作用就是將我們的附加邏輯註入到這些請求處理管道中。

在實際業務中，在Action方法前後添加額外附加邏輯的情況有很多，過濾器就是用來完成此功能。通過過濾器可以將與業務邏輯無關但經常需要執行的代碼分離開，使我們的代碼邏輯性更加清晰，代碼更加簡潔。

過濾器的類型與作用

MVC給我們提供了四種過濾器，基本滿足了我們實際業務中常用的需求，包括以下：

過濾器類型名稱	實現的介面	預設的實現類	作用	執行的順序與節點
授權過濾器	IAuthorizationFilter	AuthorizeAttribute	用於限制進入控制器或控制器的某個行為方法	在控制器方法調用前執行，所有過濾器中最先執行的
動作過濾器	IActionFilter	ActionFilterAttribute	用於進入動作方法之前或之後的處理	在控制器方法調用前/後執行
結果過濾器	IResultFilter	ActionFilterAttribute	用於動作方法返回結果之前或之後的處理	在控制器方法調用完，跳轉至view頁面前/後執行
異常處理過濾器	IExceptionFilter	HandleErrorAttribute	用於處理某個動作方法或某個控制器裡面拋出的異常	在控制器方法拋出異常時執行

這四種類型的介面是MVC對過濾器的一個介面規範，同時MVC預設通過AuthorizeAttribute(授權)、HandleErrorAttribute(異常處理)、ActionFilterAttribute(動作和結果)三個類實現了這四個介面。

需要註意的是ActionFilterAttribute類既實現了IActionFilter介面，也實現了IResultFilter介面。這是個抽象類，要求必須提供一個實現，AuthorizeAttribute和HandleErrorAttribute類則包含了一些有用的特性，可以不必創建派生類進行使用。所以我們一般都會通過繼承ActionFilterAttribute類，實現自定義的過濾器。

除以上介面之外，我們還要用到FilterAttribute類，這個類將我們的過濾器包裝成了特性，使我們的過濾器可以方便的在Action方法上方使用。

定義過濾器

過濾器有以下幾個特點：

可用於動作方法（Action）
可用於控制器（Controller）
可多個Filter同時使用
不同級別可以混搭
可運用於基類的過濾器，會影響該基類的所有派生類

下麵我們逐一介紹下基本過濾器的使用方法。

授權過濾器

所有實現了IAuthorizationFilter介面的都可以稱之為授權過濾器。它的介面定義如下：

namespace System.Web.Mvc
{
    //
    // 摘要:
    //     定義授權篩選器所需的方法。
    public interface IAuthorizationFilter
    {
        //
        // 摘要:
        //     在需要授權時調用。
        //
        // 參數:
        //   filterContext:
        //     篩選器上下文。
        void OnAuthorization(AuthorizationContext filterContext);
    }
}

授權過濾器是最先運行的過濾器，它運行在其它過濾器和Action方法之前。客戶端請求在調用Action之前，MVC框架會檢測Action上是否有授權過濾器，如果有會調用OnAuthorization方法，如果此方法批准了請求，才會調用相應的Action。流程如圖：

MVC預設使用AuthorizeAttribute實現了IAuthorizationFilter介面，所以我們可以在Action方法上直接添加Authorize特性標簽來驗證授權：

打開Index頁面，會顯示無許可權：

由於使用的是MVC自帶的授權驗證方法，未能符合它的驗證機制，所以無許可權查看。通常我們需要添加一個新的派生自AuthorizeAttribute類的授權過濾器來完成我們自己業務邏輯。

下麵我們自定義一個授權過濾器。我們在MVC項目中添加一個Filters文件夾，我們所有自定義的過濾器都可以放到這個文件夾下，便於管理。

在Filters下創建一個類，類名為MyAuthorizeAttribute。需要註意，過濾器要以Attribute結尾，這是MVC的約定。代碼如下:

public class MyAuthorizeAttribute : AuthorizeAttribute
{
    //重寫授權檢查方法，返回值為true，允許訪問，false，禁止訪問。
    protected override bool AuthorizeCore(HttpContextBase httpContext)
    {
        //請求參數user為空，禁止訪問
        if (string.IsNullOrEmpty(HttpContext.Current.Request.QueryString["user"]))
        {
            return false;
        }
        return true;
    }
}

可以看到，我們只要重寫AuthorizeCore方法就可以根據我們的業務需求判斷是否有許可權訪問，返回值為true允許訪問，返回值為false禁止訪問。

回到HomeController，我們給About方法加上我們自定義的特性：

我們看看效果：

可以看到，當About頁面沒有user參數時，會提示無許可權，有user參數則可以訪問通過。

在實際業務中我們可以使用授權過濾器來管理用戶登錄狀態的授權驗證。當然，我的這個例子只是基礎的用法，實際業務比這複雜的多，那麼就需要我們自己去思考設計授權過濾器方法了。

動作過濾器

動作過濾器需要實現IActionFilter介面，介面定義如下：

//
// 摘要:
//     定義操作篩選器中使用的方法。
public interface IActionFilter
{
    //
        // 摘要:
        //     在執行操作方法後調用。
        //
        // 參數:
        //   filterContext:
        //     篩選器上下文。
        void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext);
    //
        // 摘要:
        //     在執行操作方法之前調用。
        //
        // 參數:
        //   filterContext:
        //     篩選器上下文。
        void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext);
}

我們看到該介面里有兩個方法OnActionExecuting和OnActionExecuted，前者在動作方法執行前調用，後者在動作方法執行後調用。

OnActionExecuting方法是在Action方法執行前調用的，那麼我們可以利用這個方法來檢測請求，並且可以在這裡修改請求，取消請求等等操作。

OnActionExecuting方法的參數是一個ActionExecutingContext對象，它繼承自ControllerContext類，屬性如下：

名稱	類型	說明
ActionDescriptor	ActionDescriptor	獲取或設置操作描述符。
ActionParameters	IDictionary<string, object>	獲取或設置操作方法參數。
Result	ActionResult	獲取或設置由操作方法返回的結果。

我們添加一個自定義的Action過濾器。由於ActionFilterAttribute類實現了IActionFilter介面，所以我們直接繼承ActionFilterAttribute類即可，並且重寫OnActionExecuting和OnActionExecuted方法。如下：

public class MyActionAttribute : ActionFilterAttribute
{
    /// <summary>
    /// Action調用之前運行
    /// </summary>
    /// <param name="filterContext"></param>
    public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
    {
        if (string.Equals(filterContext.HttpContext.Request.HttpMethod, "get", StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase))
        {
            filterContext.Result = new HttpNotFoundResult("只允許POST請求！");
        }
    }
    /// <summary>
    /// Action調用之後運行
    /// </summary>
    /// <param name="filterContext"></param>
    public override void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext)
    {

    }
}

我們給Index方法添加上MyAction特性標簽：

打開Index頁，顯示如下：

可以看到，頁面返回了404錯誤，提示信息為我們設置的Message。

OnActionExecuted方法在Action操作方法調用之後執行，傳遞給OnActionExecuted方法的參數是ActionExecutedContext對象。這個類比ActionExecutingContext對象多了些屬性，如下:

名稱	類型	說明
ActionDescriptor	ActionDescriptor	獲取或設置操作描述符。
Canceled	bool	獲取或設置一個值，該值指示此ActionExecutedContext 對象已被取消。
Exception	Exception	獲取或設置在操作方法的執行過程中發生的異常（如果有）。
ExceptionHandled	bool	獲取或設置一個值，該值指示是否處理異常。
Result	ActionResult	獲取或設置由操作方法返回的結果。

我們可以通過OnActionExecuted方法來執行一些跨越動作方法的任務，比如我們可以用它來獲取動作方法執行的時間。我們修改 MyActionAttribute 過濾器代碼如下：

public class MyActionAttribute : ActionFilterAttribute
{
    private Stopwatch timer;

    /// <summary>
    /// Action調用之前運行
    /// </summary>
    /// <param name="filterContext"></param>
    public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
    {
        timer = Stopwatch.StartNew();
    }
    /// <summary>
    /// Action調用之後運行
    /// </summary>
    /// <param name="filterContext"></param>
    public override void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext)
    {
        timer.Stop();
        filterContext.HttpContext.Response.Write($"<div>方法執行時間：{timer.Elapsed.TotalSeconds:F6}s</div>");
    }
}

我們在方法啟動之前啟動了一個計時器，在方法執行後停止了它，並且將這個時間間隔輸出到我們的頁面上。重新編譯打開Index頁面，顯示如下：

結果過濾器

結果過濾器，顧名思義針對的是動作方法返回的結果，它在我們的動作方法結果返回前後執行。

創建結果過濾器需要實現IResultFilter介面。ActionFilterAttribute類幫我們實現了IResultFilter介面，我們可以直接繼承ActionFilterAttribute創建我們的過濾器，然後通過重寫OnResultExecutin和OnResultExecuting(在執行操作結果後調用)方法來實現過濾器規則。

OnResultExecuting方法會在執行操作結果前調用，這個方法的參數是一個ResultExecutingContext對象，屬性如下：

名稱	類型	說明
Cancel	bool	獲取或設置一個值，該值指示此 ResultExecutingContext 值是否為“cancel”。
Result	ActionResult	獲取或設置操作結果。

OnResultExecuted方法在執行操作結果後調用，這個方法的參數是一個ResultExecutingContext對象，屬性如下：

名稱	類型	說明
Canceled	bool	獲取或設置一個值，該值指示此 ResultExecutingContext 值是否為“cancel”。
Exception	Exception	獲取或設置在操作方法的執行過程中發生的異常（如果有）。
ExceptionHandled	bool	獲取或設置一個值，該值指示是否處理異常。
Result	ActionResult	獲取或設置操作結果。

我們可以使用這兩個方法在Action方法返回結果前後進行操作，具體操作的代碼我就不贅述了。

異常處理過濾器

異常處理過濾器需要實現的介面為IExceptionFilter。我們看下介面的定義：

//
// 摘要:
//     定義異常篩選器所需的方法。
public interface IExceptionFilter
{
    //
    // 摘要:
    //     在發生異常時調用。
    //
    // 參數:
    //   filterContext:
    //     篩選器上下文。
    void OnException(ExceptionContext filterContext);
}

介面方法OnException可以看到它在我們的方法中出現異常時觸發，MVC預設用HandleErrorAttribute類來實現了此介面，我們自己定義的異常過濾器可以繼承此類進行擴展。

OnException方法中傳遞的參數是一個ExceptionContext對象，它的屬性如下：

名稱	類型	說明
Exception	Exception	獲取或設置異常對象。
ExceptionHandled	bool	獲取或設置一個值，該值指示是否已處理異常。
Result	ActionResult	獲取或設置操作結果。

我們來定義一個異常過濾器，代碼如下：

public class MyExceptionAttribute : HandleErrorAttribute
{
    public override void OnException(ExceptionContext filterContext)
    {
        //如果有異常，跳轉到異常頁面。
        if (filterContext.Exception != null)
        {
            //跳轉到自定義的錯誤頁
            ActionResult view = new ViewResult() { ViewName = "Error" };
            filterContext.Result = view;
            //異常處理結束後,一定要將ExceptionHandled設置為true,否則仍然會繼續拋出錯誤。
            filterContext.ExceptionHandled = true;
        }
    }
}