一个.NET Core下的开源插件框架-技术圈

转自：xfrog
cnblogs.com/xfrog/p/13926438.html

前言

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。

PluginFactory插件库

1、项目地址

Gitee：https://gitee.com/WuYeCai/pluginfactory

Github：https://github.com/xfrogcn/Xfrogcn.PluginFactory

2、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

3、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

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

使用向导

示例项目可参考：Xfrogcn.PluginFactory.Example

Gitee地址：https://gitee.com/WuYeCai/Xfrogcn.PluginFactory.Example

Github地址：https://github.com/xfrogcn/Xfrogcn.PluginFactory.Example

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

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：

通过IHostBuilder的UsePluginFactory方法启用插件库

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

通过IServiceCollection的AddPluginFactory方法启用插件库

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

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

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

[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

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

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

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。

[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>();
    }
}

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

public class PluginOptions
{
     public string TestConfig { get; set; }
}

2、实现插件

[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"
         }
     }
 }

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：

context.ServiceCollection.AddMvcCore()
    .AddApplicationPart(typeof(Plugin).Assembly);

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