在不修改代碼的情況下無限擴展應用項目
在許多需要分模塊開發，較為復雜的應用項目（如ERP之類）中，如何做到輕松擴展，往往是一個頭疼的問題。
在傳統條件下，我們會把各個功能分布在不同的類庫中，每添加一個功能就引用一個程序集，而這種方法，我們會發現，當你每添加一個新擴展後，都要對新增的程序集進行引用，這樣也意味著，你每次都要重新編譯一次主應用程序，這一來一往，維護成本也是有的。
到了.NET 3.5時代，你可能會想到Addin，但這個方法也會帶來擴展成本。
而我們所追求的最完美解決方案是：
如果我od 們編寫完應用程序後，可以在原有程序不變的情況下，無限添加擴展就好了。也就是說，我把應用A在用戶的機器上安裝好了，後來我做了一點擴展，這個新功能我已經編譯到fc.dll類庫中了，可我不想每次升級都要把EXE文件和所有組件重新編譯，我只需要把新的fc.dll復制到應用安裝目錄下就可以了。
也許這樣一來，維護成本可以大大降低了，到了.NET 4.0時代，利用MEF框架確實可以做到以上要求，但前提條件是：
1、在開發項目前，對整個項目的結構和規範必須明確，至少整個應用程序是什麽樣子的，你必須在大腦裏面有個底。
2、編寫一個公共類庫，裏面包含所有將來要進行擴展組件的行為規範，也就是在這個公共類庫中定義所有將來可能被實現的接口，後面所有擴展的程序集都必須實現這些接口。
本文涉及的內容可能有些深奧，但願大家可以接受，接受不了也沒關系，畢竟許多東西是需要時間去掌握的。
我弄個簡單的例子吧，比如，我現在要開發一個應用，在一個窗口上點擊按鈕後，顯示對應球類的名字，如“足球”、“皮球”、“排球”等。但是，可能當初我只給出兩個選項——足球和排球，這是我在把程序給客戶前就擴展的兩個程序集，但過了幾天，我突然想起，還有“羽毛球”、“籃球”等，於是，我要為應用程序再加兩個dll，但我希望應用程序擴展後不用修改代碼，無論我將來擴展100個還是10000個dll我都不需要重新生成主程序，我只要把新的dll扔到應用程序中的Ext文件夾中就可以了。
我們來看看如何實現。
1、新建一個公共類庫，寫兩個接口，IBall接口就是與球類信息有關的類，提供擴展時實現該接口。
[csharp] view plain copy- public interface IBall
- {
- string GetInformation();
- }
它有一個公共方法GetInformation，返回對應球類的名字，如“足球”.
另一個接口是用來描述元數據的。
[csharp] view plain copy- public interface IMetaData
- {
- string BallType { get; }
- }
為什麽要定義這個元數據的接口呢？就是為了識別我們應用程序調用了哪個擴展。
比如，FootBall（足球）類擴展實現了IBall接口，VolleyBall（排球）類擴展也實現了IBall接口，BasketBall（籃球）類擴展也實現了IBall接口，可能以後會更多，所有的擴展都實現IBall，那麽，我們怎麽知道我們正在調用的足球？而不是籃球呢？所以，就需要這個IMetaData類，在進行擴展的導出類時，我們為每一個類型定義一下IMetaData的BallType屬性，例如，我在定義足球類時，我定義BallType為“foot ball”，在定義排球類時，把BallType設置為“volley ball”，這樣，在我們的應用程序中，就可以通過這個來判斷我們正在調用哪個擴展，當然，如果你不需要明確知道調用哪個擴展，這個元數據就可以忽略。
2、分別編寫兩個類庫，符合以下兩個條件：
a、實現IBall接口。
b、用ExportAttribute標識為導出類型。
MEF的類都是來自System.ComponentModel.Composition程序集，在需要的地方引用就行了，如何引用程序集，我就不說了，這是基礎知識。這些類分布在以下三個命名空間。
System.ComponentModel.Composition
System.ComponentModel.Composition.Hosting
System.ComponentModel.Composition.Primitives
[csharp] view plain copy
- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.Linq;
- using System.Text;
- using System.Threading.Tasks;
- using System.ComponentModel.Composition;
- using System.ComponentModel.Composition.Hosting;
- namespace BallLibA
- {
- /// <summary>
- /// 足球
- /// </summary>
- [Export(typeof(CommonLib.IBall))]
- [ExportMetadata("BallType","Foot Ball")]
- public class FootBall:CommonLib.IBall
- {
- public string GetInformation()
- {
- return "足球";
- }
- }
- }
在MEF中，我們不需要實現提供元數據的接口，只需要在ExportMetadata特性中直接為屬性設置值就行，運行時會自動生成實現元數據（本例是IMetaData接口）的類。
接照同樣的方法，我們再做一個類庫。
[csharp] view plain copy- /// <summary>
- /// 排球
- /// </summary>
- [Export(typeof(CommonLib.IBall))]
- [ExportMetadata("BallType", "Volley Ball")]
- public class VolleyBall : CommonLib.IBall
- {
- public string GetInformation()
- {
- return "排球";
- }
- }
現在，我們的項目已經有兩個擴展了。
3、我們來實現我們的主應用程序，我們只需引用我們前面編寫的公共類庫中的接口即可，而擴展的dll我們不需要引用，MEF會自動尋找。因此，把所有擴展的程序集都生成dll文件，然後統一扔到與exe文件同一位置的Ext文件夾中就行了，你有1000個dll就全部扔到文件夾裏就行，MEF會自動尋找。
我們用一個WinForm程序作為主程序，如下圖所示。
在程序運行時，會根據Ext目錄下的所有擴展的dll自動發現所有程序集，然後顯示在ComboBox中，我們選擇對應的球類，然後點擊按鈕，這樣在文本框中就會對應地顯示球類的名稱。
- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.ComponentModel;
- using System.Data;
- using System.Drawing;
- using System.Linq;
- using System.Text;
- using System.Threading.Tasks;
- using System.Windows.Forms;
- using System.ComponentModel.Composition;
- using System.ComponentModel.Composition.Hosting;
- namespace TestApp
- {
- public partial class Form1 : Form
- {
- CompositionContainer myContainer = null;
- // 引入的組合類型
- [ImportMany]
- IEnumerable<Lazy<CommonLib.IBall, CommonLib.IMetaData>> mBalls;
- public Form1()
- {
- InitializeComponent();
- DirectoryCatalog catl = new DirectoryCatalog("Ext");
- myContainer = new CompositionContainer(catl);
- try
- {
- myContainer.ComposeParts(this);//組合組件
- }
- catch (Exception ex)
- {
- MessageBox.Show(ex.Message);
- }
- var resBalls = (from t in mBalls
- select t.Metadata.BallType).ToArray();
- this.comboBox1.DataSource = resBalls;
- }
- private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
- {
- if (this.comboBox1.SelectedIndex == -1)
- {
- MessageBox.Show("請選擇一個擴展。"); return;
- }
- string ballName = this.comboBox1.SelectedItem.ToString();
- // 取出要執行哪個擴展程序集
- var ballInstance = mBalls.FirstOrDefault(x => x.Metadata.BallType == ballName);
- if (ballInstance != null)
- {
- this.txtResult.Text = ballInstance.Value.GetInformation();
- }
- }
- }
- }
從上面的代碼中，可以總結出MEF的用法，這方法你有興趣的話可以背下來，因為無論你用到什麽項目，思路都是一樣的。
1、聲明一個CompositionContainer變量是必須的，因為它可以用來指示當前應用程序與哪些擴展程序集進行合並。
2、在實例化CompositionContainer時，我使用DirectoryCatalog類，為什麽？因為這個類好用，你只需要告訴它你擴展的dll放在哪個文件夾就行了。它會在你指定的文件夾裏面自動找到導出的擴展類。
3、有導出類，自然就有導入類，因為我們的所有擴展都是實現IBall接口的，所以，擴展的類的導出類型應使用IBall，這樣，凡是聲明為導出類的都會被MEF發現並自動加載。
所以，導出是針對擴展的程序集而言的，那導入就好理解了，就是針對我們的主應用程序而言，像本例，WinForm應用作為主程序，所有擴展都是在這個WinForm中使用的，所以這個WinForm就必須對類型進行導入。因此才有了以下代碼。
[csharp] view plain copy- // 引入的組合類型
- [ImportMany]
- IEnumerable<Lazy<CommonLib.IBall, CommonLib.IMetaData>> mBalls;
使用Lazy來延遲實例化的好處是提高性能，記住，加了Import的導入類型是不用new的，因為DirectoryCatalog在Ext文件夾下找到所有的dll都會自動實例化，這就是要用延遲實便化的原因，只有在用的時候才new，不然，如果我的擴展目錄下有100000個dll，350000000個類，那你一運行就全部實例化，那這性能估計要把內存用爆。
前面我說過，IMetaData用於標識元數據，我們不必自己去實現，而我們也不必指事實上哪個接口，因為上面代碼中，Lazy<T, TMetadata>就有兩個泛型參數，看到沒？
T是我們要導入的類型，本例中是IBall，註意，我們這裏的類型一定要是公共的接口，不是擴展的具體類，不然就實現不了無限擴展的目的，接口用途就是它有通用性。
TMetadata就是用來標識元數的類型，本例是IMetaData接口，所以，前面我為什麽不用指定IMetaData的原因，因為這裏會指定，MEF會沿著這個線索自動搜索它的屬性BallType。
在實例化CompositionContainer容器後，要記得調用擴展方法ComposeParts，告訴MEF，所有擴展的程序集將和當前實例進行組合，不然你將無法調用。
現在，你運行一個這個WinForm，你就明白了。
看到了吧，FootBall和VolleyBall類所在的兩個程序集我並沒有在項目中，引用，只是把它們扔到Ext目錄下，應用程序就自動識別了。
我們的WinForm程序不用修改一行代碼。
如果你還不信的話，我們接下來再增加一個dll，定義一個BasketyBall（籃球類），然後，把這個籃球類庫也生成一個dll，同樣扔到Ext目錄下，而WinForm程序我根本不需要改動。
[csharp] view plain copy- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.Linq;
- using System.Text;
- using System.Threading.Tasks;
- using System.ComponentModel.Composition;
- using System.ComponentModel.Composition.Hosting;
- namespace BallLibC
- {
- /// <summary>
- /// 籃球
- /// </summary>
- [Export(typeof(CommonLib.IBall))]
- [ExportMetadata("BallType","Basket Ball")]
- public class BasketBall:CommonLib.IBall
- {
- public string GetInformation()
- {
- return "籃球";
- }
- }
- }
同樣道理，把這個類庫編譯成dll，然後扔到Ext文件下，然後你再運行一下WinForm程序看看。
看到了吧，我沒有對WinForm做任何修改，只是在Ext目錄下多放了一個dll而已，運行後，程序就自動識別並找到對應的類型了。下拉列表框中就自動多了一個Basket Ball的選項了。選擇它，並單擊按鈕，這個BadketBall類就被執行了，輸出“籃球”。
以此類推，你再添加一千個一萬個dll，只要它符合IBall接口規範並設置導出，然後把這一千個一萬個dll全放到Ext目錄下，應用程序不需要做任何修改，運行後就會自動找到一千個一萬個擴展類了。
這樣一來，是不是節約了不少維護和升級成本了？MEF（Managed Extensibility Framework）強大吧？
在不修改代碼的情況下無限擴展應用項目