.NET CORE编写控制台程序应有的优雅姿势(转载)

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本文所说的编写控制台程序应有的“正确”方法，我把正确二字加上引号，因为没有绝对的正确，因人而异，因系统设计需求而异，我这里所谓的正确方法是指使用面向对象，依赖注入IOC，切面控制AOP等编码规范来提升程序的性能、整洁度、可读性、可维护性等，最终达到让人感觉有点高大上，有点优雅的样子。

先来说说.NET CORE编写控制台程序，目前网络上大把的讲解ASP.NET CORE的编写规范，反而对于.NET CORE控制台程序编写规范介绍比较少，大多停留在Hello Word 程序中，而本文则来讲讲.NET CORE控制台的编写规范（应有的优雅姿势）^ v ^

如果说不讲什么IOC,DI，AOP等，不讲扩展性，规范性，全部面向过程（方法）编程，那估计没什么好讲的，因为无非就是定义一个class，然后在class中定义一堆的method（方法），如果在方法中需要使用到其它第三方组件，则直接单独引用，引用后进行简单封装util工具类的静态方法，甚至也不用封装，直接使用原生的方法，总之全部都是方法调方法。而这里所演示的编写控制台方法均是尽可能的使用.NET CORE所具有的特性，只有这样才能体现出.NET CORE框架的优势，否则普通控制台程序与.NET CORE控制台程序有什么区别。

编写.NET CORE控制台程序优雅姿势一：（直接使用.NET CORE的 IOC、Logging、Config组件）

代码如下：

//Program.cs
 
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using System;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Microsoft.Extensions.Configuration.Json;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using System.IO;
 
namespace NetCoreConsoleApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //设置config文件
            var config = new ConfigurationBuilder()
                                .SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory())
                                .AddJsonFile("appSettings.json", optional: true, reloadOnChange: true).Build();
 
            //设置依赖注入
            var provider = new ServiceCollection()
                                    .AddLogging(configLogging => //设置日志组件
                                    {
                                        configLogging.SetMinimumLevel(LogLevel.Information);
                                        configLogging.AddConsole();
                                    })
                                   .AddScoped<IConfiguration>(p => config)
                                   .AddScoped<HostService>()
                                   .BuildServiceProvider();
 
            var hostService = provider.GetService<HostService>();
 
            hostService.RunAsync();//统一入口服务
 
            Console.WriteLine("提示：程序已正常启动运行，按任意键停止运行并关闭程序...");
            Console.ReadLine();
 
        }
    }
}
 
 
//HostService.cs<br>
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
 
namespace NetCoreConsoleApp
{
    public class HostService
    {
        private readonly IConfiguration config;
        private readonly ILogger<HostService> logger;
        public HostService(IConfiguration config, ILogger<HostService> logger)
        {
            this.config = config;
            this.logger = logger;
        }
 
        public void RunAsync()
        {
            Task.Run((Action)Execute);
        }
 
        /// <summary>
        /// 控制台核心执行入口方法
        /// </summary>
        private void Execute()
        {
            //TODO 业务逻辑代码，如下模拟
            Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
            for (int i = 1; i <= 100; i++)
            {
                Console.WriteLine("test WriteLine:" + i);
                Thread.Sleep(100);
            }
 
            stopwatch.Stop();
 
            logger.LogInformation("Logging - Execute Elapsed Times:{}ms", stopwatch.ElapsedMilliseconds);
        }
 
    }
}

因为要使用.NET CORE相关核心组件，故需要引用相关的NuGet包（引用包的方式有多种方式），而且默认的.NET CORE控制台只会生成DLL并不会生成EXE启动程序，故如果仅在WIN系统下使用，还需要设置生成方式等，详细配置属性如下：（项目文件csproj）

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>netcoreapp2.2</TargetFramework>
    <RuntimeIdentifiers>win10-x64</RuntimeIdentifiers>
    <SelfContained>false</SelfContained>
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Configuration.Json" Version="2.2.0" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.DependencyInjection" Version="2.2.0" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Logging.Console" Version="2.2.0" />
  </ItemGroup>

</Project>

如上代码虽简单但代码编写顺序很关键，这里进行说明一下：

1.因为一般应用程序都会有config文件，故我们需要先通过new ConfigurationBuilder来设置config文件的方式及路径；

2.因为要使用.NET CORE默认的IOC框架，故new ServiceCollection，然后将相关的依赖服务组件注册到IOC容器中；

3.config、logging 均是一个程序最基本的依赖组件，故将其注册到IOC容器中，注册logging有专门的扩展方法（AddLogging），而config没有则直接使用通过的注册方法（当然也可以基于ServiceCollection写一个AddConfiguration扩展方法）

4.控制台需要一个核心的入口方法，用于处理核心业务，不要直接在Program中写方法，这样就不能使用IOC，同时也没有做到职责分明，Program仅是程序启动入口，业务处理应该有专门的入口，故上述代码中有HostService类（即：核心宿主服务类，意为存在于控制台中的服务处理类，在这个类的构造涵数中列出所需依赖的服务组件，以便实例化时IOC可以自动注入这个参数），并注册到IOC容器中，当然也可以先定义一个IHostService接口然后实现这个接口。（如果有多个HostService类实例，建议定义一个IHostService接口，接口中只需要入口方法定义即可，如：RunAsync）

5.当各组件初始化设置OK、IOC注册到位后，就应该通过IOC解析获得HostService类实例，并执行入口方法：RunAsync，该方法为异步后台执行，即调用该方法后，会在单独的后台线程处理核心业务，然后主线程继续往下面走，输出关闭提示信息，最后的Console.ReadLine();很关键，这个是等待输入流并挂起当前主线程，目的大家都知道，不要让控制台程序关闭。

通过上述的讲解及源代码展示，有没有感觉优雅呢？如果觉得这样还算优雅，那下面展示的第二种更优雅的姿势

编写.NET CORE控制台程序优雅姿势二：（使用通用主机也称泛型主机HostBuilder）

代码如下：Program.cs

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using NLog.Extensions.Logging;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using System.IO;
using Polly;
using System;
 
namespace NetCoreConsoleApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var host = new HostBuilder()
                .ConfigureHostConfiguration(configHost =>
                {
                    configHost.SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory());
                })
                .ConfigureAppConfiguration(configApp =>
                {
                    configApp.AddJsonFile("appsettings.json", optional: false, reloadOnChange: true);
                })
                .ConfigureServices((context, services) =>
                {
                    //添加数据访问组件示例：services.AddTransient<IDbAccesser>(provider =>
                    //{
                    //    string connStr = context.Configuration.GetConnectionString("ConnDbStr");
                    //    return new SqlDapperEasyUtil(connStr);
                    //});
 
                    //添加HttpClient封装类示例：services.AddHttpClient<GitHubApiClient>()
                    //.AddTransientHttpErrorPolicy(builder => builder.WaitAndRetryAsync(3, t => TimeSpan.FromMilliseconds(800)));
 
                    services.AddHostedService<DemoHostedService>();
                })
                .ConfigureLogging((context, configLogging) =>
                {
                    configLogging.ClearProviders();
                    configLogging.SetMinimumLevel(LogLevel.Trace);
                    configLogging.AddNLog(context.Configuration);
                })
                .UseConsoleLifetime()
                .Build();
 
            host.Run();
        }
    }
}

DemoHostedService类代码：

using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
 
namespace NetCoreConsoleApp
{
    public class DemoHostedService : IHostedService
    {
        private readonly IConfiguration config;
        private readonly ILogger logger;
 
        public DemoHostedService(IConfiguration config, ILogger<DemoHostedService> logger)
        {
            this.config = config;
            this.logger = logger;
        }
 
        public Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
        {
            Console.WriteLine(nameof(DemoHostedService) + "已开始执行...");
 
            //TODO 业务逻辑代码，如下模拟
            Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
            for (int i = 1; i <= 100; i++)
            {
                Console.WriteLine("test WriteLine:" + i);
                Thread.Sleep(100);
            }
 
            stopwatch.Stop();
 
            logger.LogInformation("Logging - Execute Elapsed Times:{}ms", stopwatch.ElapsedMilliseconds);
 
            return Task.FromResult(0);
        }
 
        public Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
        {
            Console.WriteLine(nameof(DemoHostedService) + "已被停止");
            return Task.FromResult(0);
        }
 
    }
}

因为要使用HostBuilder类及相关的.NET CORE组件（如上代码主要使用到了：Host、Dapper、Nlog、Polly等），故仍需引用相关的NuGet包，详细配置属性如下：（项目文件csproj）

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>netcoreapp2.2</TargetFramework>
    <RuntimeIdentifiers>win10-x64</RuntimeIdentifiers>
    <SelfContained>false</SelfContained>
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="Dapper" Version="1.60.6" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Configuration.FileExtensions" Version="2.2.0" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Configuration.Json" Version="2.2.0" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Hosting" Version="2.2.0" />
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Http.Polly" Version="2.2.0" />
    <PackageReference Include="NLog.Extensions.Logging" Version="1.5.1" />
    <PackageReference Include="System.Collections.Concurrent" Version="4.3.0" />
  </ItemGroup>

  <ItemGroup>
    <None Update="appsettings.json">
      <CopyToOutputDirectory>PreserveNewest</CopyToOutputDirectory>
    </None>
    <None Update="nlog.config">
      <CopyToOutputDirectory>PreserveNewest</CopyToOutputDirectory>
    </None>
  </ItemGroup>

</Project>

如上代码所示，写过ASP.NET CORE程序的人可能比较眼熟，这与ASP.NET CORE的写法很类似，是的，你没有看错，HostBuilder是通用主机，是可以广泛应用于非HTTP的环境下，而ASP.NET CORE中的WebHostBuilder 主要用于HTTP WEB环境，使用方式基本类似，都是先定义HostBuilder，然后利用扩展方法注册、配置各种组件（中间件），最后调用Host的Run方法，开启后台服务执行，不同的是WebHostBuilder多了属于HTTP专有的一些属性及方法及其适用的中间件。

由于这种写法比较通用，适用于已熟悉.NET CORE或ASP.NET CORE的人群，上手也较简单，故建议采取这种方式来写.NET CORE控制台程序。需要注意的是HostBuilder中最重要的是：注册HostedService 服务，如上代码中的DemoHostedService即是实现了IHostedService接口的宿主后台服务类，可以定义多个，然后都注册到IOC中，最后Host会按注册先后顺序执行多个HostedService服务的StartAsync方法，当停止时同样会执行多个HostedService服务的StopAsync方法

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