asp.net core 系列 12 选项 TOptions

一.概述

　　本章讲的选项模式是对Configuration配置的功能扩展。 讲这篇时有个专用名词叫“选项类(TOptions)” 。该选项类作用是指：把选项类中的属性与配置来源中的键关联起来。举个例，假设json文件有个Option1键，选项类中也有个叫Option1的属性名，经过选项配置，这样就能把json中的键的值映射到选项类属性值中。也可以理解在项目应用中，把一个json文件序列化到.net类。

　　1.1选项接口介绍

　　　　在官方文档中选项接口有很多，这里列举了这些选项接口。所有选项接口基本都继承了TOptions接口。

    // Used for notifications when TOptions instances change
    public interface IOptionsMonitor<out TOptions>
    {
        //
        // 摘要:
        //     Returns the current TOptions instance with the Microsoft.Extensions.Options.Options.DefaultName.
        TOptions CurrentValue { get; }
        //...
    }


    // Used to create TOptions instances
    public interface IOptionsFactory<TOptions> where TOptions : class, new()
    {
        //
        // 摘要:
        //     Returns a configured TOptions instance with the given name.
        TOptions Create(string name);
    }


    // Represents something that configures the TOptions type. Note: These are run before all 
    public interface IConfigureOptions<in TOptions> where TOptions : class
    {
        //
        // 摘要:
        //     Invoked to configure a TOptions instance.
        //
        // 参数:
        //   options:
        //     The options instance to configure.
        void Configure(TOptions options);
    }


    public interface IPostConfigureOptions<in TOptions> where TOptions : class
    {
        //
        // 摘要:
        //     Invoked to configure a TOptions instance.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance being configured.
        //
        //   options:
        //     The options instance to configured.
        void PostConfigure(string name, TOptions options);
    }


    public interface IConfigureNamedOptions<in TOptions> : IConfigureOptions<TOptions> where TOptions : class
    {
        //
        // 摘要:
        //     Invoked to configure a TOptions instance.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance being configured.
        //
        //   options:
        //     The options instance to configure.
        void Configure(string name, TOptions options);
    }


    // Used by IOptionsMonitor<TOptions> to cache TOptions instances.
    public interface IOptionsMonitorCache<TOptions> where TOptions : class
    {
        //
        // 摘要:
        //     Clears all options instances from the cache.
        void Clear();
        //
        // 摘要:
        //     Gets a named options instance, or adds a new instance created with createOptions.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance.
        //
        //   createOptions:
        //     The func used to create the new instance.
        //
        // 返回结果:
        //     The options instance.
        TOptions GetOrAdd(string name, Func<TOptions> createOptions);
        //
        // 摘要:
        //     Tries to adds a new option to the cache, will return false if the name already
        //     exists.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance.
        //
        //   options:
        //     The options instance.
        //
        // 返回结果:
        //     Whether anything was added.
        bool TryAdd(string name, TOptions options);
        //
        // 摘要:
        //     Try to remove an options instance.
        //
        // 参数:
        //   name:
        //     The name of the options instance.
        //
        // 返回结果:
        //     Whether anything was removed.
        bool TryRemove(string name);
    }


    // Used to access the value of TOptions for the lifetime of a request
    public interface IOptionsSnapshot<out TOptions> : IOptions<TOptions> where TOptions : class, new()
    {
        //
        // 摘要:
        //     Returns a configured TOptions instance with the given name.
        TOptions Get(string name);
    }

    //Used to retrieve configured TOptions instances
    public interface IOptions<out TOptions> where TOptions : class, new()
    {
        //
        // 摘要:
        //     The default configured TOptions instance
        TOptions Value { get; }
    }

　　　　(1)  IOptionsMonitor<TOptions>

　　　　　　IOptionsMonitor<TOptions>用于TOptions实例更改时的通知，用于管理 TOptions选项类 。该IOptionsMonitor<TOptions>支持以下方案：

　　　　　　(1) 更改通知。当配置文件发生修改时，会监听同步到选项类。

　　　　　　(2) 命名选项。IConfigureNamedOptions支持命名选项。接口继续关系 IConfigureNamedOptions:IConfigureOptions

　　　　　　(3) 重新加载配置。通过 IOptionsSnapshot 重新加载配置数据，IOptionsMonitor也支持该功能。 接口继续关系IOptionsSnapshot ：IOptions

　　　　　　(4) 选择性选项失效 (IOptionsMonitorCache<TOptions>)。

　　　　(2)  其它接口

　　　　　　IOptionsFactory<TOptions> 负责产生TOptions选项实例，它具有单个 Create 方法。

　　　　　　默认实现采用所有已注册 IConfigureOptions<TOptions> 和 IPostConfigureOptions<TOptions> 并首先运行所有配置(所有的来源配置)，

　　　　　　然后才进行选项后期配置IPostConfigureOptions<TOptions> 。

　　　　　　IOptionsMonitorCache<TOptions>用于缓存TOptions实例。

　　　　　　

　　1.2 常规选项配置

　　　　TOptions选项类必须为包含公共无参数构造函数的非抽象类。下面示例中选项类MyOptions具有两种属性：Option1 和 Option2。 设置默认值为可选，但以下示例中的类构造函数设置了 Option1 的默认值。 Option2 具有通过直接初始化属性设置的默认值。

　　　　 public class MyOptions
   　　 {
      　　  public MyOptions()
       　　 {
            　　// Set default value.
           　　 Option1 = "value1_from_ctor";
       　　 }

       　　 public string Option1 { get; set; }
       　　 public int Option2 { get; set; } = 5;
    　　}

       //将MyOptions类已通过Configure添加到服务容器，并绑定到配置IConfiguration上
       //Registers a configuration instance which TOptions will bind against.
       services.Configure<MyOptions>(Configuration);

        private readonly MyOptions _options;
　　　　　//OtherPages/Page1
        public Page1Model( IOptionsMonitor<MyOptions> optionsAccessor)
        {
            _options = optionsAccessor.CurrentValue;
        }
              public void OnGet() {
            var option1 = _options.Option1;
            var option2 = _options.Option2;
            var  SimpleOptions = $"option1 = {option1}, option2 = {option2}";
        ｝

　　　　// 此时SimpleOptions值："option1 = value1_from_ctor, option2 = 5"

    　　//下面在appsettings.json 文件添加 option1 和 option2 的值。
      　　"option1": "value1_from_json",
      　　"option2": -1,

　　　　当配置文件appsettings.json中option1和option2键的值改变后，MyOptions 选项类中的属性option1和option2的值也会改变。 下面再次运行OtherPages/Page1

　　　　　　//此时SimpleOptions的值为："option1 = value1_from_json, option2 = -1"

　　　　为什么MyOptions类中option1,option2会取到appsettings.json文件中的值呢？因为MyOptions选项类注入到Iconfiguration服务后与appsettings.json文件中键相同,形成了映射。

 

　　1.3 通过委托配置简单选项

 　　　　使用委托设置选项值。 此示例应用使用 MyOptionsWithDelegateConfig 类 ,这里仍然是使用相同的键Option1，Option2。 它通过 MyOptionsWithDelegateConfig 使用委托来配置绑定。

   　　 public class MyOptionsWithDelegateConfig
　　　　{
   　　　　 public MyOptionsWithDelegateConfig()
   　　　　 {
      　　 　　 // Set default value.
       　　　　 Option1 = "value1_from_ctor";
  　　  　　}
    
      　　 public string Option1 { get; set; }
       　　public int Option2 { get; set; } = 5;
　　　　}

         services.Configure<MyOptions>(Configuration);
         //第二个注入服务
         services.Configure<MyOptionsWithDelegateConfig>(myOptions =>
         {
　　　　　　　　　// 在Page1Model构造方法中生成MyOptionsWithDelegateConfig实例时调用
                myOptions.Option1 = "value1_configured_by_delegate";
                myOptions.Option2 = 500;
         });

　　　　

　　　　public Page1Model(
            IConfiguration configuration,
            IOptionsMonitor<MyOptionsWithDelegateConfig> optionsAccessorWithDelegateConfig,
            IOptionsMonitor<MyOptions> optionsAccessor
          )
        {
        
            _optionsWithDelegateConfig = optionsAccessorWithDelegateConfig.CurrentValue;
            _options = optionsAccessor.CurrentValue;
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }
        private readonly MyOptions _options;
        private readonly MyOptionsWithDelegateConfig _optionsWithDelegateConfig;

        public string BindGUIDMsg { get; set; }

        public void OnGet()
        {
            BindGUIDMsg = $"option1 = {_options.Option1}, option2 = {_options.Option2}";

            BindGUIDMsg += "</br>";

            BindGUIDMsg += $"delegate_option1 = {_optionsWithDelegateConfig.Option1}, " +
                           $"delegate_option2 = {_optionsWithDelegateConfig.Option2}";
        }

　　　　每次调用 Configure 都会将 IConfigureOptions<TOptions> 服务添加到服务容器。 在前面的示例中，Option1 和 Option2 的值同时在 appsettings.json 中指定，但 Option1 和 Option2 的值被配置的委托替代。

　　　　当启用多个配置服务时，指定的最后一个配置源优于其他源，由其设置配置值。 运行应用时，页面模型的 OnGet 方法返回显示选项类值的字符串:

　　　　// myOptions实例取值如下:
　　　　SimpleOptions：option1 = -1，option2 = 5 
　　　　// MyOptionsWithDelegateConfig实例取值如下:
　　　　delegate_option1 = value1_configured_by_delegate，delegate_option2 = 500

 　　1.4 子选项配置

 　　　　当配置文件中的子节点需要与选项类进行关联映射时，可以通过服务注入bind到指定的Configuration节点。在以下代码中，已向服务容器添加第三个 IConfigureOptions<TOptions> 服务。 它将 MySubOptions 绑定到 appsettings.json 文件的 subsection 部分：

  　　　　"Option1": "value1_from_json",
  　　　　"Option2": -1,
  　　　　"subsection": {
    　　　　 "suboption1": "subvalue1_from_json",
     　　　　"suboption2": 200
  　　　　}

   　　public class MySubOptions
   　　 {
       　　 public MySubOptions()
        　　{
          　　  // Set default values.
           　　 SubOption1 = "value1_from_ctor";
           　　 SubOption2 = 5;
       　　 }

       　　 public string SubOption1 { get; set; }
        　　public int SubOption2 { get; set; }
  　　  }

//第三个IConfigureOptions<TOptions>注入服务
         services.Configure<MySubOptions>(Configuration.GetSection("subsection"));

    //OtherPages/Page1              
     public Page1Model(
            IConfiguration configuration,
            IOptionsMonitor<MyOptionsWithDelegateConfig> optionsAccessorWithDelegateConfig,
            IOptionsMonitor<MyOptions> optionsAccessor,
            IOptionsMonitor<MySubOptions> subOptionsAccessor
          )
        {
        
            _optionsWithDelegateConfig = optionsAccessorWithDelegateConfig.CurrentValue;
            _options = optionsAccessor.CurrentValue;
            _subOptions = subOptionsAccessor.CurrentValue;
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }
        private readonly MyOptions _options;
        private readonly MyOptionsWithDelegateConfig _optionsWithDelegateConfig;
        private readonly MySubOptions _subOptions;

       // OnGet方法
    　　SubOptions = $"subOption1 = {_subOptions.SubOption1}, subOption2 = {_subOptions.SubOption2}"

    　　//运行应用时，OnGet 方法返回显示子选项类值的字符串：
    　　// MySubOptions实例取值如下:
   　　 subOption1 = subvalue1_from_json，subOption2 = 200

　　　　

　　1.5 IConfigureNamedOptions选项命名

　　　　IConfigureNamedOptions：是用于对选项类在注入服务时，进行命名。下面是把MyOptions选项类注入到服务，并取了别名named_options_1。 如下所示：

    　　services.Configure<MyOptions>("named_options_1", Configuration);

　　　　//在要使用的页面，如下所示：
　　　　private readonly MyOptions _named_options_1;
　　　　public IndexModel(
    　　　　IOptionsSnapshot<MyOptions> namedOptionsAccessor)
　　　　{
   　　 　　_named_options_1 = namedOptionsAccessor.Get("named_options_1");
　　　　}

   　　// IOptionsSnapshot源码
   　　 public interface IOptionsSnapshot<out TOptions> : IOptions<TOptions> where TOptions : class, new()
   　　 {
      　　  //
       　　 // 摘要:
      　　  //     Returns a configured TOptions instance with the given name.
       　　 TOptions Get(string name);
   　　 }

　　1.6 ConfigureAll 

　　　　上面介绍的选项类，在注入服务时都是使用的services.Configure，它是针对选项类的当前实例，例如：在page1和page2都使用了实例MyOptions( private readonly MyOptions _options)但它们属于不同的实例。　

    　　//使用 ConfigureAll 方法配置所有选项实例
            services.ConfigureAll<MyOptions>(myOptions =>
            {
                //所有MyOptions实例配置 Option1的值
                myOptions.Option1 = "ConfigureAll replacement value";
            });

    　　//添加代码后运行示例应用将产生以下结果：
    　　named_options_1: option1 = ConfigureAll replacement value, option2 = -1
    　　named_options_2: option1 = ConfigureAll replacement value, option2 = 5

　

　　总结:

         选项模式是对Configuration配置的功能扩展，主要用于把json文件序列化到.net类(选项类)。通过注入services. Configure或services.ConfigureAll把选项类注入到服务并绑定到Configuration上。 选项这篇还有其它功能如：选项后期配置( IPostConfigureOptions), 启动期间访问选项, 选项验证等，详细了解查看官网

参考文献

官方资料:asp.net core 选项