通过扩展改善ASP.NET MVC的验证机制[实现篇]

在《使用篇》中我们谈到扩展的验证编程方式，并且演示了本解决方案的三大特性：消息提供机制的分离、多语言的支持和多验证规则的支持，我们现在来看看这样的验证解决方案最终是如何实现的。

目录：

一、为验证创建一个上下文：ValidatorContext

二、通过自定义ActionInvoker在进行操作执行之前初始化上下文

三、为Validator创建基类:ValidatorBaseAttribute

四、通过自定义ModelValidatorProvider在验证之前将不匹配Validator移除

五、RequiredValidatorAttribute的定义

一、为验证创建一个上下文：ValidatorContext

“基于某个规则的验证”是本解决方案一个最大的卖点。为了保持以验证规则名称为核心的上下文信息，我定义了如下一个ValidatorContext（我们本打算将其命名为ValidationContext，无奈这个类型已经存在）。ValidatorContext的属性RuleName和Culture表示当前的验证规则和语言文化（默认值为当前线程的CurrentUICulture），而字典类型的属性Properties用户存放一些额外信息。当前ValidationContext的获取与设置通过静态Current完成。

1: public class ValidatorContext

2: {

3:     [ThreadStatic]

4:     private static ValidatorContext current;

5: 

6:     public string RuleName { get; private set; }

7:     public CultureInfo Culture { get; private set; }

8:     public IDictionary<string, object> Properties { get; private set; }

9: 

10:     public ValidatorContext(string ruleName, CultureInfo culture=null)

11:     {

12:         this.RuleName = ruleName;

13:         this.Properties = new Dictionary<string, object>();

14:         this.Culture = culture??CultureInfo.CurrentUICulture;

15:     }

16: 

17:     public static ValidatorContext Current

18:     {

19:         get { return current; }

20:         set { current = value; }

21:     }

22: }

我们为ValidatorContext定义了如下一个匹配的ValidatorContextScope对象用于设置ValidatorContext的作用范围。

1: public class ValidatorContextScope : IDisposable

2: {

3:     private ValidatorContext current = ValidatorContext.Current;

4:     public ValidatorContextScope(string ruleName, CultureInfo culture = null)

5:     {

6:         ValidatorContext.Current = new ValidatorContext(ruleName, culture);

7:     }

8:     public void Dispose()

9:     {

10:         if (null == current)

11:         {

12:             foreach (object property in ValidatorContext.Current.Properties.Values)

13:             {

14:                 IDisposable disposable = property as IDisposable;

15:                 if (null != disposable)

16:                 {

17:                     disposable.Dispose();

18:                 }

19:             }

20:         }

21:         ValidatorContext.Current = current;

22:     }

23: }

二、通过自定义ActionInvoker在进行操作执行之前初始化上下文

通过《使用篇》中我们知道当前的验证规则名称是通过ValidationRuleAttribute来设置的，该特性不仅仅可以应用在Action方法上，也可以应用在Controller类型上。当然Action方法上的ValidationRuleAttribute具有更高的优先级。如下面的代码片断所示，ValidationRuleAttribute就是一个包含Name属性的普通Attribute而已。

1: [AttributeUsage( AttributeTargets.Class| AttributeTargets.Method)]

2: public class ValidationRuleAttribute:Attribute

3: {

4:     public string Name { get; private set; }

5:     public ValidationRuleAttribute(string name)

6:     {

7:         this.Name = name;

8:     }

9: }

很显然，以当前验证规则验证规则为核心的ValidatorContext需要在Action操作之前设置（严格地说应该在进行Model绑定之前），而在Action操作完成后清除。很自然地，我们可以通过自定义ActionInvoker来完成，为此我定义了如下一个直接继承自ControllerActionInvoker的ExtendedControllerActionInvoker类。

1: public class ExtendedControllerActionInvoker : ControllerActionInvoker

2: {

3:     public ExtendedControllerActionInvoker()

4:     {

5:         this.CurrentCultureAccessor= (context=>

6:             {

7:                 string culture = context.RouteData.GetRequiredString("culture");

8:                 if(string.IsNullOrEmpty(culture))

9:                 {

10:                     return null;

11:                 }

12:                 else

13:                 {

14:                     return new CultureInfo(culture);

15:                 }

16:             });

17:     }

18:     public virtual Func<ControllerContext, CultureInfo> CurrentCultureAccessor { get; set; }

19:     public override bool InvokeAction(ControllerContext controllerContext, string actionName)

20:     {

21:         CultureInfo originalCulture = CultureInfo.CurrentCulture;

22:         CultureInfo originalUICulture = CultureInfo.CurrentUICulture;

23:         try

24:         {

25:             CultureInfo culture = this.CurrentCultureAccessor(controllerContext);

26:             if (null != culture)

27:             {

28:                 Thread.CurrentThread.CurrentCulture = culture;

29:                 Thread.CurrentThread.CurrentUICulture = culture;

30:             }

31:             var controllerDescriptor = this.GetControllerDescriptor(controllerContext);

32:             var actionDescriptor = this.FindAction(controllerContext, controllerDescriptor, actionName);

33:             ValidationRuleAttribute attribute = actionDescriptor.GetCustomAttributes(true).OfType<ValidationRuleAttribute>().FirstOrDefault() as ValidationRuleAttribute;

34:             if (null == attribute)

35:             {

36:                 attribute = controllerDescriptor.GetCustomAttributes(true).OfType<ValidationRuleAttribute>().FirstOrDefault() as ValidationRuleAttribute;

37:             }

38:             string ruleName = (null == attribute) ? string.Empty : attribute.Name;

39:             using (ValidatorContextScope contextScope = new ValidatorContextScope(ruleName))

40:             {

41:                 return base.InvokeAction(controllerContext, actionName);

42:             }

43:         }

44:         catch

45:         {

46:             throw;

47:         }

48:         finally

49:         {

50:             Thread.CurrentThread.CurrentCulture = originalCulture;

51:             Thread.CurrentThread.CurrentUICulture = originalUICulture;

52:         }

53:     }

54: }

如上面的代码片断所示，在重写的InvokeAction方法中我们通过ControllerDescriptor/ActionDescriptor得到应用在Controller类型/Action方法上的ValidationRuleAttribute特性，并或者到设置的验证规则名称。然后我们创建ValidatorContextScope对象，而针对基类InvokeAction方法的执行就在该ValidatorContextScope中执行的。初次之外，我们还对当前线程的Culture进行了相应地设置，默认的Culture
信息来源于当前RouteData。

为了更方便地使用ExtendedControllerActionInvoker，我们定义了一个抽象的Controller基类：BaseController。BaseController是Controller的子类，在构造函数中我们将ActionInvoker属性设置成我们自定义的ExtendedControllerActionInvoker对象。

1: public abstract class BaseController: Controller

2: {

3:     public BaseController()

4:     {

5:         this.ActionInvoker = new ExtendedControllerActionInvoker();

6:     }

7: }

三、为Validator创建基类:ValidatorBaseAttribute

接下来我们才来看看真正用于验证的验证特性如何定义。我们的验证特性都直接或者间接地继承自具有如下定义的ValidatorBaseAttribute，而它使ValidationAttribute的子类。如下面的代码片断所示，ValidatorBaseAttribute还实现了IClientValidatable接口，以提供对客户端验证的支持。属性RuleName、MessageCategory、MessageId和Culture分别代表验证规则名称、错误消息的类别和ID号（通过这两个属性通过MessageManager这个独立的组件获取完整的错误消息）和基于的语言文化。

1: [AttributeUsage(AttributeTargets.Class|AttributeTargets.Field | AttributeTargets.Property, AllowMultiple = false)]

2: public abstract class ValidatorBaseAttribute : ValidationAttribute, IClientValidatable

3: {

4:

5:     public string RuleName { get; set; }

6:     public string MessageCategory { get; private set; }

7:     public string MessageId { get; private set; }

8:     public string Culture { get; set; }

9: 

10:     public ValidatorBaseAttribute(MessageManager messageManager, string messageCategory, string messageId, params object[] args)

11:         : base(() => messageManager.FormatMessage(messageCategory, messageId, args))

12:     {

13:         this.MessageCategory = messageCategory;

14:         this.MessageId = messageId;

15:     }

16: 

17:     public ValidatorBaseAttribute(string messageCategory, string messageId, params object[] args)

18:         : this(MessageManagerFactory.GetMessageManager(), messageCategory, messageId, args)

19:     { }

20: 

21:     public virtual bool Match(ValidatorContext context, IEnumerable<ValidatorBaseAttribute> validators)

22:     {

23:         if (!string.IsNullOrEmpty(this.RuleName))

24:         {

25:             if (this.RuleName != context.RuleName)

26:             {

27:                 return false;

28:             }

29:         }

30: 

31:         if (!string.IsNullOrEmpty(this.Culture))

32:         {

33:             if (string.Compare(this.Culture, context.Culture.Name, true) != 0)

34:             {

35:                 return false;

36:             }

37:         }

38: 

39:         if (string.IsNullOrEmpty(this.Culture))

40:         {

41:             if (validators.Any(validator => validator.GetType() == this.GetType() && string.Compare(validator.Culture, context.Culture.Name, true) == 0))

42:             {

43:                 return false;

44:             }

45:         }

46:         return true;

47:     }

48:     public abstract IEnumerable<ModelClientValidationRule> GetClientValidationRules(ModelMetadata metadata, ControllerContext context);

49:     private object typeId;

50:     public override object TypeId

51:     {

52:         get { return (null == typeId) ? (typeId = new object()) : typeId; }

53:     }

54: }

由于我们需要将多个相同类型的Validator特性应用到某个类型或者字段/属性上，我们需要通过AttributeUsageAttribute将AllowMultiple属性设置为True，此外需要重写TypeId属性。至于为什么需需要这么做，可以参考我的上一篇文章《在ASP.NET MVC中如何应用多个相同类型的ValidationAttribute？》。对于应用在同一个目标元素的多个相同类型的Validator特性，只有与当前ValidatorContext相匹配的才能执行，我们通过Match方法来进行匹配性的判断，具体的逻辑是这样的：

在显式设置了RuleName属性情况下，如果不等于当前验证规则，直接返回False；
在显式设置了Culture属性情况下，如果与当前语言文化不一致，直接返回False；
在没有设置Culture属性（语言文化中性）情况下，如果存在另一个同类型的Validator与当前的语言文化一致，也返回False；
其余情况返回True

四、通过自定义ModelValidatorProvider在验证之前将不匹配Validator移除

应用在Model类型或其属性/字段上的ValidationAttribute最终通过对应的ModelValidatorProvider（DataAnnotationsModelValidatorProvider）用于创建ModelValidator（DataAnnotationsModelValidator）。我们必须在ModelValidator创建之前将不匹配的Validator特性移除，才能确保只有与当前ValidatorContext相匹配的Validator特性参与验证。为此我们通过继承DataAnnotationsModelValidator自定义了如下一个ExtendedDataAnnotationsModelValidator。

1: public class ExtendedDataAnnotationsModelValidatorProvider : DataAnnotationsModelValidatorProvider

2: {

3:     protected override IEnumerable<ModelValidator> GetValidators(ModelMetadata metadata, ControllerContext context, IEnumerable<Attribute> attributes)

4:     {

5:         var validators = attributes.OfType<ValidatorBaseAttribute>();

6:         var allAttributes = attributes.Except(validators).ToList();

7:         foreach (ValidatorBaseAttribute validator in validators)

8:         {

9:             if (validator.Match(ValidatorContext.Current, validators))

10:             {

11:                 allAttributes.Add(validator);

12:             }

13:         }

14:         return base.GetValidators(metadata, context, allAttributes);

15:     }

16: }

如上面的代码片断所示，在重写的GetClientValidationRules方法中，输入参数attributes表示所有的ValidationAttribute，在这里我们根据调用ValidatorBaseAttribute的Match方法将不匹配的Validator特性移除，然后根据余下的ValidationAttribute列表调用基类GetValidators方法创建ModelValidator列表。值得一提的是，关于System.Attribute的Equals/GetHashCode方法的问题就从这个方法中发现的（详情参见《为什么System.Attribute的GetHashCode方法需要如此设计？》）。自定义ExtendedDataAnnotationsModelValidator在Global.asax的Application_Start方法中通过如下的方式进行注册。

1: protected void Application_Start()

2: {

3:      //...

4:var provider = ModelValidatorProviders.Providers.OfType<DataAnnotationsModelValidatorProvider>().FirstOrDefault();

5:     if (null != provider)

6:     {

7:         ModelValidatorProviders.Providers.Remove(provider);

8:     }

9:     ModelValidatorProviders.Providers.Add(new ExtendedDataAnnotationsModelValidatorProvider());

10: }

五、RequiredValidatorAttribute的定义

最后我们来看看用于验证必需字段的RequiredValidatorAttribute如何定义。IsValid用于服务端验证，而GetClientValidationRules生成调用客户端验证规则。

1: [AttributeUsage(AttributeTargets.Field | AttributeTargets.Property, AllowMultiple = true)]

2: public class RequiredValidatorAttribute : ValidatorBaseAttribute

3: {

4:public RequiredValidatorAttribute(string messageCategory, string messageId, params object[] args)

5:         : base(messageCategory, messageId, args)

6:     { }   

7: 

8:     public override bool IsValid(object value)

9:     {

10:         if (value == null)

11:         {

12:             return false;

13:         }

14:         string str = value as string;

15:         if (str != null)

16:         {

17:             return (str.Trim().Length != 0);

18:         }

19:         return true;

20:     }

21: 

22:     public override IEnumerable<ModelClientValidationRule> GetClientValidationRules(ModelMetadata metadata, ControllerContext context)

23:     {

24:         return new ModelClientValidationRequiredRule[] { new ModelClientValidationRequiredRule(this.ErrorMessageString) };

25:     }

26: }