从零开始实现 ASP.NET Core MVC 的插件式开发(九) - 如何启用预编译视图

标题：从零开始实现 ASP.NET Core MVC 的插件式开发(九) - 升级.NET 5及启用预编译视图

作者：Lamond Lu

地址：https://www.cnblogs.com/lwqlun/p/13992077.html

源代码：https://github.com/lamondlu/Mystique

适用版本：.NET Core 3.1, .NET 5

前景回顾

  • 从零开始实现 ASP.NET Core MVC 的插件式开发(一) - 使用 Application Part 动态加载控制器和视图

  • 从零开始实现 ASP.NET Core MVC 的插件式开发(二) - 如何创建项目模板

  • 从零开始实现 ASP.NET Core MVC 的插件式开发(三) - 如何在运行时启用组件

  • 从零开始实现 ASP.NET Core MVC 的插件式开发(四) - 插件安装

  • 从零开始实现 ASP.NET Core MVC 的插件式开发(五) - 使用 AssemblyLoadContext 实现插件的升级和删除

  • 从零开始实现 ASP.NET Core MVC 的插件式开发(六) - 如何加载插件引用

  • 从零开始实现 ASP.NET Core MVC 的插件式开发(七) - 问题汇总及部分问题解决方案

  • 从零开始实现ASP.NET Core MVC的插件式开发(八) - Razor视图相关问题及解决方案

简介

在这个项目创建的时候，项目的初衷是使用预编译视图来呈现界面，但是由于多次尝试失败，最后改用了运行时编译视图，这种方式在第一次加载的时候非常的慢，所有的插件视图都要在运行时编译。而且从便携性上来说，预编译视图更好。近日，在几位同道的共同努力下，终于实现了这种加载方式。近日，在几位同道的共同努力下，终于实现了这种加载方式。

此篇要鸣谢网友 j4587698 和 yang-er 对针对当前项目的支持，你们的思路帮我解决了当前项目针对不能启用预编译视图的 2 个主要的问题

  • 在当前项目目录结构下，启动时加载组件，组件预编译视图不能正常使用

  • 运行时加载组件之后，组件中的预编译视图不能正常使用

升级.NET 5

随着.NET 5 的发布，当前项目也升级到了.NET 5 版本。

整个升级的过程比我预想的简单的多，只是修改了一下项目使用的Target fremework。重新编译打包了一下插件程序，项目就可以正常运行了，整个过程中没有产生任何因为版本升级导致的编译问题。

预编译视图不能使用的问题

在升级了.NET 5 之后，我重新尝试在启动时关闭了运行时编译，加载预编译视图 View， 借此测试.NET 5 对预编译视图的支持情况。

    public static void MystiqueSetup(this IServiceCollection services, IConfiguration configuration){...IMvcBuilder mvcBuilder = services.AddMvc();ServiceProvider provider = services.BuildServiceProvider();using (IServiceScope scope = provider.CreateScope()){...foreach (ViewModels.PluginListItemViewModel plugin in allEnabledPlugins){CollectibleAssemblyLoadContext context = new CollectibleAssemblyLoadContext(plugin.Name);string moduleName = plugin.Name;string filePath = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "Modules", moduleName, $"{moduleName}.dll");string viewFilePath = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "Modules", moduleName, $"{moduleName}.Views.dll");string referenceFolderPath = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "Modules", moduleName);_presets.Add(filePath);using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open)){Assembly assembly = context.LoadFromStream(fs);context.SetEntryPoint(assembly);loader.LoadStreamsIntoContext(context, referenceFolderPath, assembly);MystiqueAssemblyPart controllerAssemblyPart = new MystiqueAssemblyPart(assembly);mvcBuilder.PartManager.ApplicationParts.Add(controllerAssemblyPart);PluginsLoadContexts.Add(plugin.Name, context);BuildNotificationProvider(assembly, scope);}using (FileStream fsView = new FileStream(viewFilePath, FileMode.Open)){Assembly viewAssembly = context.LoadFromStream(fsView);loader.LoadStreamsIntoContext(context, referenceFolderPath, viewAssembly);CompiledRazorAssemblyPart moduleView = new CompiledRazorAssemblyPart(viewAssembly);mvcBuilder.PartManager.ApplicationParts.Add(moduleView);}context.Enable();}}}AssemblyLoadContextResoving();...}

运行项目之后，你会发现项目竟然会得到一个无法找到视图的错误。

这里的结果很奇怪，因为参考第一章的场景，ASP.NET Core 默认是支持启动时加载预编译视图的。在第一章的时候，我们创建了 1 个组件，在启动时，直接加载到主AssemblyLoadContext中，启动之后，我们是可以正常访问到视图的。

在仔细思考之后，我想到的两种可能性。

  • 一种可能是因为我们的组件加载在独立的AssemblyLoadContext中，而非主AssemblyLoadContext中，所以可能导致加载失败

  • 插件的目录结构与第一章不符合，导致加载失败

但是苦于不能调试 ASP.NET Core 的源码，所以这一部分就暂时搁置了。直到前几天，网友j4587698 在项目 Issue 中针对运行时编译提出的方案给我的调试思路。

在 ASP.NET Core 中，默认的视图的编译和加载使用了 2 个内部类DefaultViewCompilerProvider和DefaultViewCompiler。但是由于这 2 个类是内部类，所以没有办法继承并重写，更谈不上调试了。

j4587698的思路和我不同，他的做法是，在当前主项目中，直接复制DefaultViewCompilerProvider和DefaultViewCompiler2 个类的代码，并将其定义为公开类，在程序启动时，替换默认依赖注入容器中的类实现，使用公开的DefaultViewCompilerProvider和DefaultViewCompiler类，替换 ASP.NET Core 默认指定的内部类。

根据他的思路，我新增了一个基于IServiceCollection的扩展类，追加了Replace方法来替换注入容器中的实现。

    public static class ServiceCollectionExtensions{public static IServiceCollection Replace<TService, TImplementation>(this IServiceCollection services)where TImplementation : TService{return services.Replace<TService>(typeof(TImplementation));}public static IServiceCollection Replace<TService>(this IServiceCollection services, Type implementationType){return services.Replace(typeof(TService), implementationType);}public static IServiceCollection Replace(this IServiceCollection services, Type serviceType, Type implementationType){if (services == null){throw new ArgumentNullException(nameof(services));}if (serviceType == null){throw new ArgumentNullException(nameof(serviceType));}if (implementationType == null){throw new ArgumentNullException(nameof(implementationType));}if (!services.TryGetDescriptors(serviceType, out var descriptors)){throw new ArgumentException($"No services found for {serviceType.FullName}.", nameof(serviceType));}foreach (var descriptor in descriptors){var index = services.IndexOf(descriptor);services.Insert(index, descriptor.WithImplementationType(implementationType));services.Remove(descriptor);}return services;}private static bool TryGetDescriptors(this IServiceCollection services, Type serviceType, out ICollection<ServiceDescriptor> descriptors){return (descriptors = services.Where(service => service.ServiceType == serviceType).ToArray()).Any();}private static ServiceDescriptor WithImplementationType(this ServiceDescriptor descriptor, Type implementationType){return new ServiceDescriptor(descriptor.ServiceType, implementationType, descriptor.Lifetime);}}

并在程序启动时，使用公开的MyViewCompilerProvider类，替换了原始注入类DefaultViewCompilerProvider

    public static void MystiqueSetup(this IServiceCollection services, IConfiguration configuration){_serviceCollection = services;services.AddSingleton<IHttpContextAccessor, HttpContextAccessor>();services.AddSingleton<IMvcModuleSetup, MvcModuleSetup>();services.AddScoped<IPluginManager, PluginManager>();services.AddScoped<ISystemManager, SystemManager>();services.AddScoped<IUnitOfWork, Repository.MySql.UnitOfWork>();services.AddSingleton<INotificationRegister, NotificationRegister>();services.AddSingleton<IActionDescriptorChangeProvider>(MystiqueActionDescriptorChangeProvider.Instance);services.AddSingleton<IReferenceContainer, DefaultReferenceContainer>();services.AddSingleton<IReferenceLoader, DefaultReferenceLoader>();services.AddSingleton(MystiqueActionDescriptorChangeProvider.Instance);...services.Replace<IViewCompilerProvider, MyViewCompilerProvider>();}

在MyViewCompilerProvider中, 直接返回了新定义的MyViewCompiler

    public class MyViewCompilerProvider : IViewCompilerProvider{private readonly MyViewCompiler _compiler;public MyViewCompilerProvider(ApplicationPartManager applicationPartManager,ILoggerFactory loggerFactory){var feature = new ViewsFeature();applicationPartManager.PopulateFeature(feature);_compiler = new MyViewCompiler(feature.ViewDescriptors, loggerFactory.CreateLogger<MyViewCompiler>());}public IViewCompiler GetCompiler() => _compiler;}

PS: 此处只是直接复制了 ASP.NET Core 源码中DefaultViewCompilerProvider和DefaultViewCompiler2 个类的代码，稍作修改，保证编译通过。

    public class MyViewCompiler : IViewCompiler{private readonly Dictionary<string, Task<CompiledViewDescriptor>> _compiledViews;private readonly ConcurrentDictionary<string, string> _normalizedPathCache;private readonly ILogger _logger;public MyViewCompiler(IList<CompiledViewDescriptor> compiledViews,ILogger logger){...}/// <inheritdoc />public Task<CompiledViewDescriptor> CompileAsync(string relativePath){if (relativePath == null){throw new ArgumentNullException(nameof(relativePath));}// Attempt to lookup the cache entry using the passed in path. This will succeed if the path is already// normalized and a cache entry exists.if (_compiledViews.TryGetValue(relativePath, out var cachedResult)){return cachedResult;}var normalizedPath = GetNormalizedPath(relativePath);if (_compiledViews.TryGetValue(normalizedPath, out cachedResult)){return cachedResult;}// Entry does not exist. Attempt to create one.return Task.FromResult(new CompiledViewDescriptor{RelativePath = normalizedPath,ExpirationTokens = Array.Empty<IChangeToken>(),});}private string GetNormalizedPath(string relativePath){...}}

针对DefaultViewCompiler,这里的重点是CompileAsync方法，它会根据传入的相对路径，在加载的编译视图集合中加载视图。下面我们在此处打上断点，并模拟进入DemoPlugin1的主页。

看完这个调试过程，你是不是发现了点什么，当我们访问DemoPlugin1的主页路由/Modules/DemoPlugin/Plugin1/HelloWorld的时候，ASP.NET Core 尝试查找的视图相对路径是·

  • /Areas/DemoPlugin1/Views/Plugin1/HelloWorld.cshtml

  • /Areas/DemoPlugin1/Views/Shared/HelloWorld.cshtml

  • /Views/Shared/HelloWorld.cshtml

  • /Pages/Shared/HelloWorld.cshtml

  • /Modules/DemoPlugin1/Views/Plugin1/HelloWorld.cshtml

  • /Views/Shared/HelloWorld.cshtml

而当我们查看现在已有的编译视图映射时，你会发现注册的对应视图路径却是/Views/Plugin1/HelloWorld.cshtml。下面我们再回过头来看看DemoPlugin1的目录结构

由此我们推断出，预编译视图在生成的时候，会记录当前视图的相对路径，而在主程序加载的插件的过程中，由于我们使用了Area来区分模块，多出的一级目录，所以导致目录映射失败了。因此如果我们将DemoPlugin1的插件视图目录结构改为以上提示的 6 个地址之一，问题应该就解决了。

那么这里有没有办法，在不改变路径的情况下，让视图正常加载呢，答案是有的。参照之前的代码，在加载视图组件的时候，我们使用了内置类CompiledRazorAssemblyPart, 那么让我们来看看它的源码。

    public class CompiledRazorAssemblyPart : ApplicationPart, IRazorCompiledItemProvider{/// <summary>/// Initializes a new instance of <see cref="CompiledRazorAssemblyPart"/>./// </summary>/// <param name="assembly">The <see cref="System.Reflection.Assembly"/></param>public CompiledRazorAssemblyPart(Assembly assembly){Assembly = assembly ?? throw new ArgumentNullException(nameof(assembly));}/// <summary>/// Gets the <see cref="System.Reflection.Assembly"/>./// </summary>public Assembly Assembly { get; }/// <inheritdoc />public override string Name => Assembly.GetName().Name;IEnumerable<RazorCompiledItem> IRazorCompiledItemProvider.CompiledItems{get{var loader = new RazorCompiledItemLoader();return loader.LoadItems(Assembly);}}}

这个类非常的简单，它通过RazorCompiledItemLoader类对象从程序集中加载的视图, 并将最终的编译视图都存放在一个RazorCompiledItem类的集合里。

    public class RazorCompiledItemLoader{public virtual IReadOnlyList<RazorCompiledItem> LoadItems(Assembly assembly){if (assembly == null){throw new ArgumentNullException(nameof(assembly));}var items = new List<RazorCompiledItem>();foreach (var attribute in LoadAttributes(assembly)){items.Add(CreateItem(attribute));}return items;}protected virtual RazorCompiledItem CreateItem(RazorCompiledItemAttribute attribute){if (attribute == null){throw new ArgumentNullException(nameof(attribute));}return new DefaultRazorCompiledItem(attribute.Type, attribute.Kind, attribute.Identifier);}protected IEnumerable<RazorCompiledItemAttribute> LoadAttributes(Assembly assembly){if (assembly == null){throw new ArgumentNullException(nameof(assembly));}return assembly.GetCustomAttributes<RazorCompiledItemAttribute>();}}

这里我们可以参考前面的调试方式，创建出一套自己的视图加载类，代码和当前的实现一模一样

MystiqueModuleViewCompiledItemLoader

    public class MystiqueModuleViewCompiledItemLoader : RazorCompiledItemLoader{public MystiqueModuleViewCompiledItemLoader(){}protected override RazorCompiledItem CreateItem(RazorCompiledItemAttribute attribute){if (attribute == null){throw new ArgumentNullException(nameof(attribute));}return new MystiqueModuleViewCompiledItem(attribute);}}

MystiqueRazorAssemblyPart

    public class MystiqueRazorAssemblyPart : ApplicationPart, IRazorCompiledItemProvider{public MystiqueRazorAssemblyPart(Assembly assembly){Assembly = assembly ?? throw new ArgumentNullException(nameof(assembly));AreaName = areaName;}public Assembly Assembly { get; }public override string Name => Assembly.GetName().Name;IEnumerable<RazorCompiledItem> IRazorCompiledItemProvider.CompiledItems{get{var loader = new MystiqueModuleViewCompiledItemLoader();return loader.LoadItems(Assembly);}}}

MystiqueModuleViewCompiledItem

    public class MystiqueModuleViewCompiledItem : RazorCompiledItem{public override string Identifier { get; }public override string Kind { get; }public override IReadOnlyList<object> Metadata { get; }public override Type Type { get; }public MystiqueModuleViewCompiledItem(RazorCompiledItemAttribute attr, string moduleName){Type = attr.Type;Kind = attr.Kind;Identifier = attr.Identifier;Metadata = Type.GetCustomAttributes(inherit: true).ToList();}}

这里我们在MystiqueModuleViewCompiledItem类的构造函数部分打上断点。

重新启动项目之后，你会发现当加载 DemoPlugin1 的视图时，这里的Identifier属性其实就是当前编译试图项的映射目录。这样我们很容易就想到在此处动态修改映射目录，为此我们需要将模块名称通过构造函数传入，以上 3 个类的更新代码如下：

MystiqueModuleViewCompiledItemLoader

    public class MystiqueModuleViewCompiledItemLoader : RazorCompiledItemLoader{public string ModuleName { get; }public MystiqueModuleViewCompiledItemLoader(string moduleName){ModuleName = moduleName;}protected override RazorCompiledItem CreateItem(RazorCompiledItemAttribute attribute){if (attribute == null){throw new ArgumentNullException(nameof(attribute));}return new MystiqueModuleViewCompiledItem(attribute, ModuleName);}}

MystiqueRazorAssemblyPart

    public class MystiqueRazorAssemblyPart : ApplicationPart, IRazorCompiledItemProvider{public MystiqueRazorAssemblyPart(Assembly assembly, string moduleName){Assembly = assembly ?? throw new ArgumentNullException(nameof(assembly));ModuleName = moduleName;}public string ModuleName { get; }public Assembly Assembly { get; }public override string Name => Assembly.GetName().Name;IEnumerable<RazorCompiledItem> IRazorCompiledItemProvider.CompiledItems{get{var loader = new MystiqueModuleViewCompiledItemLoader(ModuleName);return loader.LoadItems(Assembly);}}}

MystiqueModuleViewCompiledItem

    public class MystiqueModuleViewCompiledItem : RazorCompiledItem{public override string Identifier { get; }public override string Kind { get; }public override IReadOnlyList<object> Metadata { get; }public override Type Type { get; }public MystiqueModuleViewCompiledItem(RazorCompiledItemAttribute attr, string moduleName){Type = attr.Type;Kind = attr.Kind;Identifier = "/Modules/" + moduleName + attr.Identifier;Metadata = Type.GetCustomAttributes(inherit: true).Select(o =>o is RazorSourceChecksumAttribute rsca? new RazorSourceChecksumAttribute(rsca.ChecksumAlgorithm, rsca.Checksum, "/Modules/" + moduleName + rsca.Identifier): o).ToList();}}

PS: 这里有个容易疏漏的点，就是MystiqueModuleViewCompiledItem中的MetaData, 它使用了Identifier属性的值，所以一旦Identifier属性的值被动态修改，此处的值也要修改，否则调试会不成功。

修改完成之后，我们重启项目，来测试一下。

编译视图的映射路径动态修改成功，页面成功被打开了，至此启动时的预编译视图加载完成。

运行时加载编译视图

最后我们来到了运行加载编译视图的问题，有了之前的调试方案，现在调试起来就轻车熟路。

为了测试，我们再运行时加载编译视图，我们首先禁用掉DemoPlugin1, 然后重启项目，并启用DemoPlugin1

通过调试，很明显问题出在预编译视图的加载上，在启用组件之后，编译视图映射集合没有更新，所以导致加载失败。这也证明了我们之前第三章时候的推断。当使用IActionDescriptorChangeProvider重置Controller/Action映射的时候，ASP.NET Core 不会更新视图映射集合，从而导致视图加载失败。

    MystiqueActionDescriptorChangeProvider.Instance.HasChanged = true;MystiqueActionDescriptorChangeProvider.Instance.TokenSource.Cancel();

那么解决问题的方式也就很清楚了，我们需要在使用IActionDescriptorChangeProvider重置Controller/Action映射之后，刷新视图映射集合。为此，我们需要修改之前定义的MyViewCompilerProvider, 添加Refresh方法来刷新映射。

    public class MyViewCompilerProvider : IViewCompilerProvider{private MyViewCompiler _compiler;private ApplicationPartManager _applicationPartManager;private ILoggerFactory _loggerFactory;public MyViewCompilerProvider(ApplicationPartManager applicationPartManager,ILoggerFactory loggerFactory){_applicationPartManager = applicationPartManager;_loggerFactory = loggerFactory;Refresh();}public void Refresh(){var feature = new ViewsFeature();_applicationPartManager.PopulateFeature(feature);_compiler = new MyViewCompiler(feature.ViewDescriptors, _loggerFactory.CreateLogger<MyViewCompiler>());}public IViewCompiler GetCompiler() => _compiler;}

Refresh方法是借助ViewsFeature来重新创建了一个新的IViewCompiler, 并填充了最新的视图映射。

PS: 这里的实现方式参考了DefaultViewCompilerProvider的实现，该类是在构造中填充的视图映射。

根据以上修改，在使用IActionDescriptorChangeProvider重置 Controller/Action 映射之后， 我们使用Refresh方法来刷新映射。

    private void ResetControllActions(){MystiqueActionDescriptorChangeProvider.Instance.HasChanged = true;MystiqueActionDescriptorChangeProvider.Instance.TokenSource.Cancel();var provider = _context.HttpContext.RequestServices.GetService(typeof(IViewCompilerProvider)) as MyViewCompilerProvider;provider.Refresh();}

最后，我们重新启动项目，再次在运行时启用DemoPlugin1，进入插件主页面，页面正常显示了。

至此运行时加载与编译视图的场景也顺利解决了。

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