利用过滤器Filter和特性Attribute实现对Web API返回结果的封装和统一异常处理
伍华聪 人气:0在我们开发Web API应用的时候，我们可以借鉴ABP框架的过滤器Filter和特性Attribute的应用，实现对Web API返回结果的封装和统一异常处理，本篇随笔介绍利用AuthorizeAttribute实现Web API身份认证，利用ActionFilterAttribute实现对常规Web API返回结果进行统一格式的封装，利用ExceptionFilterAttribute实现对接口异常的统一处理，实现我们Web API常用到的几个通用处理过程。
1、Asp.net的Web API过滤器介绍
过滤器主要有这么几种：AuthorizationFilterAttribute 权限验证、ActionFilterAttribute 日志参数验证等、ExceptionFilterAttribute 异常处理捕获。
ActionFilter 主要实现执行请求方法体之前（覆盖基类方法OnActionExecuting），和之后的事件处理（覆盖基类方法OnActionExecuted）；ExceptionFilter主要实现触发异常方法（覆盖基类方法OnException）。
ActionFilterAttrubute提供了两个方法进行拦截：
- OnActionExecuting和OnActionExecuted，他们都提供了同步和异步的方法。
- OnActionExecuting方法在Action执行之前执行，OnActionExecuted方法在Action执行完成之后执行。
在使用MVC的时候，ActionFilter提供了一个Order属性，用户可以根据这个属性控制Filter的调用顺序，而Web API却不再支持该属性。Web API的Filter有自己的一套调用顺序规则：
所有Filter根据注册位置的不同拥有三种作用域：Global、Controller、Action：
-
通过HttpConfiguration类实例下Filters.Add()方法注册的Filter（一般在App_Start\WebApiConfig.cs文件中的Register方法中设置）就属于Global作用域；
-
通过Controller上打的Attribute进行注册的Filter就属于Controller作用域；
-
通过Action上打的Attribute进行注册的Filter就属于Action作用域；
他们遵循了以下规则：
- 在同一作用域下，AuthorizationFilter最先执行，之后执行ActionFilter
- 对于AuthorizationFilter和ActionFilter.OnActionExcuting来说，如果一个请求的生命周期中有多个Filter的话，执行顺序都是Global->Controller->Action；
- 对于ActionFilter，OnActionExecuting总是先于OnActionExecuted执行；
- 对于ExceptionFilter和ActionFilter.OnActionExcuted而言执行顺序为Action->Controller->Global；
- 对于所有Filter来说，如果阻止了请求:即对Response进行了赋值，则后续的Filter不再执行。
另外，值得注意的是，由于Web API的过滤器无法改变其顺序，那么它是按照 AuthorizationFilterAttribute -> ActionFilterAttribute -> ExceptionFilterAttribute 这个执行顺序来处理的，也就是说授权过滤器执行在前面，再次到自定义的ActionFilter，最后才是异常的过滤器处理。
2、Web API的身份授权过滤器处理
我们通过AuthorizationFilterAttribute 过滤器来处理用户Web API接口身份，比每次在代码上进行验证省事很多。
一般情况下，我们只要定义类继承于AuthorizeAttribute即可，由于AuthorizeAttribute是继承于AuthorizationFilterAttribute，如下所示。
/// <summary>
/// 验证Web Api接口用户身份
/// </summary>
public class ApiAuthorizeAttribute : AuthorizeAttribute
{
...........
}
而一般情况下，我们只需要重写bool IsAuthorized(HttpActionContext actionContext) 方法，实现授权处理逻辑即可。
我们在CheckToken的主要逻辑里面，主要对token令牌进行反向解析，并判断用户身份是否符合，如果不符合抛出异常，就会切换到异常处理器里面了。
然后在Web API控制器中，需要授权访问的Api控制器定义即可，我们可以把它放到基类里面声明这个过滤器特性。
那么所有Api接口的访问，都会检查用户的身份了。
2、自定义过滤器特性ActionFilterAttribute 的处理
这个ActionFilterAttribute 主要用于拦截用户访问控制器方法的处理过程，前面说到，OnActionExecuting方法在Action执行之前执行，OnActionExecuted方法在Action执行完成之后执行。
那么我们可以利用它进行函数AOP的处理了，也就是在执行前，执行后进行日志记录等，还有就是常规的参数检查、结果封装等，都可以在这个自定义过滤器中实现。
我们定义一个类WrapResultAttribute来标记封装结果，定义一个类DontWrapResultAttribute来标记不封装结果。
/// <summary>
/// 用于判断Web API需要包装返回结果.
/// </summary>
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Interface | AttributeTargets.Method)]
public class WrapResultAttribute : ActionFilterAttribute
{
}
/// <summary>
/// 用于判断Web API不需要包装返回结果.
/// </summary>
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Interface | AttributeTargets.Method)]
public class DontWrapResultAttribute : WrapResultAttribute
{
}
这个处理方式是借用ABP框架中这两个特性的处理逻辑。
利用，对于获取用户身份令牌的基础操作接口，我们可以不封装返回结果，如下标记所示。
那么执行后，返回的结果如下所示，就是正常的TokenResult对象的JSON信息
{
"access_token": "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiIxIiwiaWF0IjoxNjE3MjY0MDQ4LCJqdGkiOiI0NTBjZmY3OC01OTEwLTQwYzUtYmJjMC01OTQ0YzNjMjhjNTUiLCJuYW1lIjoiYWRtaW4iLCJjb3JwaWQiOiI2IiwiY2hhbm5lbCI6IjAiLCJzaGFyZWRrZXkiOiIxMjM0YWJjZCJ9.Umv4j80Sj6BnoCCGO5LrnyddwtfqU5a8Jii92SjPApw",
"expires_in": 604800
}
如果取消这个DontWrapResult的标记，那么它就继承基类BaseApiController的WrapResult的标记定义了。
/// <summary>
/// 所有接口基类
/// </summary>
[ExceptionHandling]
[WrapResult]
public class BaseApiController : ApiController
那么接口定义不变，但是返回的okenResult对象的JSON信息已经经过包装了。
{
"result": {
"access_token": "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiIxIiwiaWF0IjoxNjE3MjY0NDQ5LCJqdGkiOiJmZTAzYzhlNi03NGVjLTRjNmEtYmMyZi01NTU3MjFiOTM1NDEiLCJuYW1lIjoiYWRtaW4iLCJjb3JwaWQiOiI2IiwiY2hhbm5lbCI6IjAiLCJzaGFyZWRrZXkiOiIxMjM0YWJjZCJ9.9B4dyoE9YTisl36A-w_evLs2o8raopwvDUIr2LxhO1c",
"expires_in": 604800
},
"targetUrl": null,
"success": true,
"error": null,
"unAuthorizedRequest": false,
"__api": true
}
这个JSON格式是我们一个通用的接口返回，其中Result里面定义了返回的信息，而Error里面则定义一些错误信息（如果有错误的话），而success则用于判断是否执行成功，如果有错误异常信息，那么success返回为false。
这个通用返回的定义，是依照ABP框架的返回格式进行调整的，可以作为我们普通Web API的一个通用返回结果的处理。
前面提到过ActionFilterAttribute自定义处理过程，在控制器方法完成后，我们对返回的结果进行进一步的封装处理即可。
我们需要重写逻辑实现OnActionExecuted的函数
在做包装返回结果之前，我们需要判断是否方法或者控制器设置了不包装的标记DontWrapResultAttribute。
public override void OnActionExecuted(HttpActionExecutedContext actionExecutedContext)
{
//如果有异常，则退出交给Exception的通用处理
if (actionExecutedContext.Exception != null)
return;
//正常完成，那么判断是否需要包装结果输出，如果不需要则返回
var dontWrap = false;
var actionContext = actionExecutedContext.ActionContext;
if (actionContext.ActionDescriptor is ReflectedHttpActionDescriptor actionDesc)
{
//判断方法是否包含DontWrapResultAttribute
dontWrap = actionDesc.MethodInfo.GetCustomAttributes(inherit: false)
.Any(a => a.GetType().Equals(typeof(DontWrapResultAttribute)));
if (dontWrap) return;
}
if (actionContext.ControllerContext.ControllerDescriptor is HttpControllerDescriptor controllerDesc)
{
//判断控制器是否包含DontWrapResultAttribute
dontWrap = controllerDesc.GetCustomAttributes<Attribute>(inherit: true)
.Any(a => a.GetType().Equals(typeof(DontWrapResultAttribute)));
if (dontWrap) return;
}
上述代码也就是如果找到方法或者控制器有定义DontWrapResultAttribute的，就不要包装结果，否则下一步就是对结果进行封装了
//需要包装，那么就包装输出结果
AjaxResponse result = new AjaxResponse();
// 状态代码
var statusCode = actionContext.Response.StatusCode;
// 读取返回的内容
var content = actionContext.Response.Content.ReadAsAsync<object>().Result;
// 请求是否成功
result.Success = actionContext.Response.IsSuccessStatusCode;
// 重新封装回传格式
actionExecutedContext.Response = new HttpResponseMessage(statusCode)
{
Content = new ObjectContent<AjaxResponse>(
new AjaxResponse(content), JsonFomatterHelper.GetFormatter())
};
其中AjaxResponse是参考ABP框架里面返回结果的类定义处理的。
public abstract class AjaxResponseBase
{
public string TargetUrl { get; set; }
public bool Success { get; set; }
public ErrorInfo Error { get; set; }
public bool UnAuthorizedRequest { get; set; }
public bool __api { get; } = true;
}
[Serializable]
public class AjaxResponse<TResult> : AjaxResponseBase
{
public TResult Result { get; set; }
}
3、异常处理过滤器ExceptionFilterAttribute
前面介绍到，Web API的过滤器无法改变其顺序，它是按照 AuthorizationFilterAttribute -> ActionFilterAttribute -> ExceptionFilterAttribute 这个执行顺序来处理的，也就是说授权过滤器执行在前面，再次到自定义的ActionFilter，最后才是异常的过滤器处理。
异常处理过滤器，我们定义后，可以统一处理和封装异常信息，而我们只需要实现OnException的方法即可。
/// <summary>
/// 自定义异常处理
/// </summary>
public class ExceptionHandlingAttribute : ExceptionFilterAttribute
{
/// <summary>
/// 统一对调用异常信息进行处理，返回自定义的异常信息
/// </summary>
/// <param name="context">HTTP上下文对象</param>
public override void OnException(HttpActionExecutedContext context)
{
}
}
完整的处理过程代码如下所示。
/// <summary>
/// 自定义异常处理
/// </summary>
public class ExceptionHandlingAttribute : ExceptionFilterAttribute
{
/// <summary>
/// 统一对调用异常信息进行处理，返回自定义的异常信息
/// </summary>
/// <param name="context">HTTP上下文对象</param>
public override void OnException(HttpActionExecutedContext context)
{
//获取方法或控制器对应的WrapResultAttribute属性
var actionDescriptor = context.ActionContext.ActionDescriptor;
var wrapResult = actionDescriptor.GetCustomAttributes<WrapResultAttribute>(inherit: true).FirstOrDefault()
?? actionDescriptor.ControllerDescriptor.GetCustomAttributes<WrapResultAttribute>(inherit: true).FirstOrDefault();
//如设置，记录异常信息
if (wrapResult != null && wrapResult.LogError)
{
LogHelper.Error(context.Exception);
}
var statusCode = GetStatusCode(context, wrapResult.WrapOnError);
if (!wrapResult.WrapOnError)
{
context.Response = new HttpResponseMessage(statusCode) {
Content = new StringContent(context.Exception.Message.ToJson())
};
context.Exception = null; //Handled!
return;
}
//使用AjaxResponse包装结果
var content = new ErrorInfo(context.Exception.Message/*, context.Exception.StackTrace*/);
var isAuth = context.Exception is AuthorizationException;
context.Response = new HttpResponseMessage(statusCode)
{
Content = new ObjectContent<AjaxResponse>(
new AjaxResponse(content, isAuth), JsonFomatterHelper.GetFormatter())
};
context.Exception = null; //Handled!
}
这样我们在BaseApiController里面声明即可。
这样，一旦程序处理过程中，有错误抛出，都会统一到这里进行处理，有异常的返回JSON如下所示。
本篇随笔介绍利用AuthorizeAttribute实现Web API身份认证，利用ActionFilterAttribute实现对常规Web API返回结果进行统一格式的封装，利用ExceptionFilterAttribute实现对接口异常的统一处理，实现我们Web API常用到的几个通用处理过程。
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