一个.NET Core下的开源插件框架

    插件模式历史悠久，各种中大型软件基本上都会实现插件机制，以此支持功能扩展，从开发部署层面，插件机制也可实现功能解耦，对于并行开发、项目部署、功能定制等都有比较大的优势。

    在.NET Core下，一般我们基于.NET Core扩展库进行开发，通常使用依赖注入、配置、设置（Options）等机制，如果将插件模式与依赖注入、配置、设置进行结合，将可以提供非常灵活的扩展机制。基于此，我们实现了一个开源的插件框架，本文将进行简单的介绍。

目录

• 目录
  • 一、PluginFactory插件库
  • 二、主要概念
  • 三、使用向导
    • 1）安装
    • 2）在主程序中启用
      • 1. 通过IHostBuilder的UsePluginFactory方法启用插件库
      • 2. 通过IServiceCollection的AddPluginFactory方法启用插件库
    • 3）编写插件
    • 4）插件启动
    • 5）编写支持初始化的插件
    • 6）使用插件配置
    • 7）插件化 ASP.NET Core

一、PluginFactory插件库

• 项目地址：
  • Gitee
  • Github
• Nuget包：
  • Xfrogcn.PluginFactory 实现包，在主项目中引用
  • Xfrogcn.PluginFactory.Abstractions 抽象包，在插件项目中引用，或者你可以完全重新实现自己的插件机制
• 主要功能：
  • 插件的自动载入
  • 通过插件的初始化接口可让插件控制主应用的依赖注入
  • 插件的启动及停止，此机制可与.NET Core的Hosting扩展结合，在宿主启动时自动启动插件
  • 抽象分离，你可以通过实现Xfrogcn.PluginFactory.Abstractions中的相关接口来完全实现自己的插件载入、启动等机制
  • 与.NET Core配置、设置、宿主等完美融合
  • 支持插件依赖程序集的多版本载入

二、主要概念

• 插件载入器：对应IPluginLoader接口，负责从指定位置加载插件程序集
• 插件工厂：对应IPluginFactory接口，负责插件的实例化及插件的启动和停止
• 插件：对应IPlugin接口，所有插件需要实现此接口，实现插件的启动及停止机制
• 可初始化插件：对应ISupportInitPlugin接口，通过此接口可以在依赖注入Provider构建之前向容器注入自定义的服务
• 可配置插件：对应ISupportConfigPlugin接口，通过此接口可将插件配置与.NET Core的配置（Configuration）及设置（Options）机制集合

三、使用向导

    示例项目可参考：Xfrogcn.PluginFactory.Example Gitee地址 Github地址

1）安装

    在主程序项目中添加Xfrogcn.PluginFactory包

```dotnet
dotnet add package Xfrogcn.PluginFactory
```

    在插件项目中添加Xfrogcn.PluginFactory.Abstractions包

```dotnet
dotnet add package Xfrogcn.PluginFactory.Abstractions
```

2）在主程序中启用

    可通过以下两种方式来启用插件库，一是通过在Host层级的Use机制以及在依赖注入IServiceCollection层级的Add机制，以下分别说明：

1. 通过IHostBuilder的UsePluginFactory方法启用插件库

```c#
var builder = Host.CreateDefaultBuilder(args);
builder.UsePluginFactory();
```

    UsePluginFactory具有多个重载版本，详细请查看API文档
默认配置下，将使用程序运行目录下的Plugins目录作为插件程序集目录, 使用宿主配置文件作为插件配置文件（通常为appsettings.json）
你也可以通过使用带有 Assembly 或 IEnumerable<Assembly> 参数的版本直接传入插件所在的程序集

2. 通过IServiceCollection的AddPluginFactory方法启用插件库

```c#
var builder = Host.CreateDefaultBuilder(args)
    .ConfigureServices((hostContext, services) =>
    {
        services.AddPluginFactory();
    });
```

    AddPluginFactory具有多个重载版本，详细请查看API文档
默认配置下，将使用程序运行目录下的Plugins目录作为插件程序集目录

    注意： AddPluginFactory方法不会使用默认的配置文件作为插件配置，你需要显式地传入IConfiguration, 如果是在 ASP.NET Core 环境中，你可以在Startup类中直接获取到

3）编写插件

    插件是实现了IPlugin接口的类，在插件库中也提供了PluginBase基类，一般从此类继承即可。标准插件具有启动和停止方法，通过IPluginFactory进行控制。

    要编写插件，一般遵循以下步骤：

1. 创建插件项目（.NET Core 类库），如TestPluginA

2. 添加Xfrogcn.PluginFactory.Abstractions包

    ```nuget
    dotnet add package Xfrogcn.PluginFactory.Abstractions
    ```
   

3. 创建插件类，如Plugin，从PluginBase继承

    ```c#
    public class Plugin : PluginBase
    {
        public override Task StartAsync(IPluginContext context)
        {
            Console.WriteLine("插件A已启动");
            return base.StartAsync(context);
        }
   
        public override Task StopAsync(IPluginContext context)
        {
            Console.WriteLine("插件A已停止");
            return base.StopAsync(context);
        }
    }
    ```
   

   启动或停止方法中可通过context中的ServiceProvider获取注入服务

4. 通过PluginAttribute特性设置插件的元数据

    ```c#
    [Plugin(Alias = "PluginA", Description = "测试插件")]
    public class Plugin : PluginBase
    {
    }
    ```
   

   插件元数据以及插件载入的插件列表信息可以通过IPluginLoader.PluginList获取

4）插件启动

    IPluginFactory本身实现了.NET Core扩展库的IHostedService机制，故如果你是在宿主环境下使用，如（ASP.NET Core）,插件的启动及停止将自动跟随宿主进行
如果未使用宿主，可通过获取IPluginFactory实例调用相应方法来完成

```c#
// 手动启动
var pluginFactory = provider.GetRequiredService<IPluginFactory>();
await pluginFactory.StartAsync(default);
await pluginFactory.StopAsync(default);
```

5）编写支持初始化的插件

    在很多场景，我们需要在插件中控制宿主的依赖注入，如注入新的服务等，这时候我们可通过实现支持初始化的插件（ISupportInitPlugin）来实现，该接口的Init方法将在依赖注入构建之前调用，通过方法参数IPluginInitContext中的ServiceCollection可以控制宿主注入容器。

```c#
[Plugin(Alias = "PluginA", Description = "测试插件")]
public class Plugin : PluginBase, ISupportInitPlugin
{
    public void Init(IPluginInitContext context)
    {
        // 注入服务
        //context.ServiceCollection.TryAddScoped<ICustomerService>();
    }
}
```

6）使用插件配置

    插件支持 .NET Core 扩展库中的Options及Configuration机制，你只需要从SupportConfigPluginBase<TOptions>类继承实现插件即可，其中TOptions泛型为插件的配置类型。插件配置自动从宿主配置或启用插件工厂时传入的配置中获取，插件配置位于配置下的Plugins节点，该节点下以插件类名称或插件别名（通过PluginAttribute特性指定）作为键名，此键之下为插件的配置，如以下配置文件：

```appsettings.json
{
    "Plugins": {
        "PluginA": {
            "TestConfig": "Hello World"
        },

    }
}
```

    扩展PluginA实现配置：

1. 定义配置类，如PluginOptions

    ```c#
    public class PluginOptions
    {
        public string TestConfig { get; set; }
    }
    ```
   

2. 实现插件

    ```c#
    [Plugin(Alias = "PluginA", Description = "测试插件")]
    public class Plugin : SupportConfigPluginBase<PluginOptions>, ISupportInitPlugin
    {
   
        public Plugin(IOptionsMonitor<PluginOptions> options) : base(options)
        {
        }
   
        public void Init(IPluginInitContext context)
        {
            // 注入服务
            //context.ServiceCollection.TryAddScoped<ICustomerService>();
            Console.WriteLine($"Init 插件配置：{Options.TestConfig}");
        }
   
        public override Task StartAsync(IPluginContext context)
        {
            Console.WriteLine("插件A已启动");
            Console.WriteLine($"StartAsync 插件配置：{Options.TestConfig}");
            return base.StartAsync(context);
        }
   
        public override Task StopAsync(IPluginContext context)
        {
            Console.WriteLine("插件A已停止");
            return base.StopAsync(context);
        }
    ```
   

   注意：在插件初始化方法中也可使用注入的配置

3. 跨插件配置

   有些配置可能需要在多个插件中共享，此时你可通过Plugins下的_Share节点进行配置，此节点下配置将会被合并到插件配置中，可通过PluginOptions进行访问。

    ```appsettings.json
    {
        "Plugins": {
            "PluginA": {
            },
            "_Share": {
                "TestConfig": "Hello World"
            }
        }
    }
    ```
   

7）插件化 ASP.NET Core

    要让 ASP.NET Core 获取得到插件中的控制器，你只需要在插件的初始化方法Init中，向MVC注入插件程序集：

```c#
context.ServiceCollection.AddMvcCore()
    .AddApplicationPart(typeof(Plugin).Assembly);
```