揭开.NET 2.0配置之谜(三)

吴秦tylerzhu 2016-04-25

声明:此文是译文,原文是Jon RistaUnraveling the Mysteries of .NET 2.0 Configuration,由于这篇文章比较长,所以我就分为几部分来翻译,这是此译文的第三部分。若翻译有不当之处,请不吝赐教,以免此译文误导他人,在此谢过。

let's go on!

10、配置技巧和窍门

在我研究和实验配置节的时候,我学到一些技巧,可是使他们更容易使用。自定义配置节的某些方面非常乏味,如所有时间一直通过调用ConfigurationManager.GetSection("someSectionName")获取SomeSectionClass。为了减轻繁琐乏味,我尝试在我的ConfigurationSection类中使用下列方式:

public class SomeConfigurationSection
{
    static SomeConfigurationSection()
    {
        // Preparation...
    }
    
    // Properties...
    
    #region GetSection Pattern
    private static SomeConfigurationSection m_section;
    
    /// <summary>
    /// Gets the configuration section using the default element name.
    /// </summary>
    public static SomeConfigurationSection GetSection()
    {
        return GetSection("someConfiguration");
    }
    
    /// <summary>
    /// Gets the configuration section using the specified element name.
    /// </summary>
    public static SomeConfigurationSection GetSection(string definedName)
    {
        if (m_section == null)
        {       
            m_section = ConfigurationManager.GetSection(definedName) as 
                        SomeConfigurationSection;
            if (m_section == null)
                throw new ConfigurationException("The <" + definedName + 
                      "> section is not defined in your .config file!");
        }    
        
        return m_section;
    }
    #endregion


}


上述的模式增加了一个静态GetSection()方法给每个自定义ConfigurationSection类。 它的一个重载方法,以一个字符串作为参数,允许你为.config中元素定义一个不同的名字,如果你喜欢的话。另外,默认的重载是可以使用的。这种模式使 用在标准的应用程序(.exe)的配置节下工作的非常好。然而,如果配置节使用在一个web.config文件中,你将需要使用下面的代码:
using System.Web;
using System.Web.Configuration;

public class SomeConfigurationSection
{
    static SomeConfigurationSection()
    {
        // Preparation...
    }
    
    // Properties...
    
    #region GetSection Pattern
    private static SomeConfigurationSection m_section;
    
    /// <summary>
    /// Gets the configuration section using the default element name.
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// If an HttpContext exists, uses the WebConfigurationManager
    /// to get the configuration section from web.config.
    /// </remarks>
    public static SomeConfigurationSection GetSection()
    {
        return GetSection("someConfiguration");
    }
    
    /// <summary>
    /// Gets the configuration section using the specified element name.
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// If an HttpContext exists, uses the WebConfigurationManager
    /// to get the configuration section from web.config.
    /// </remarks>
    public static SomeConfigurationSection GetSection(string definedName)
    {
        if (m_section == null)
        {
            string cfgFileName = ".config";
            if (HttpContext.Current == null)
            {
                m_section = ConfigurationManager.GetSection(definedName) 
                            as SomeConfigurationSection;
            }
            else
            {
                m_section = WebConfigurationManager.GetSection(definedName) 
                            as SomeConfigurationSection;
                cfgFileName = "web.config";
            }
                
            if (m_section == null)
                throw new ConfigurationException("The <" + definedName + 
                  "> section is not defined in your " + 
                  cfgFileName + " file!");
        }    
        
        return m_section;
    }
    #endregion
}


正如你看到的,在ASP.NET下访问配置节需要使用System.Web.Configuration.WebConfigurationManager,而不是System.Configuration.ConfigurationManager。检查当前的HttpContext足以确定使用哪个管理器(manager)去获取配置节。还有一个增强,我们对这种模式,使得允许我们可以保存修改。我们知道,必须使用Configuration对象来保存修改,因为管理器(manager)类不提供Save()方法。我们可以在我们的GetSection方法中创建一个Configuration对象,但是最终将缺乏灵活性、效率不高。在最终完全的模式中,我这样做,把Configuration对象作为一个参数:

using System.Web;
using System.Web.Configuration;

public class SomeConfigurationSection
{
    static SomeConfigurationSection()
    {
        // Preparation...
    }
    
    // Properties...
    
    #region GetSection Pattern
    // Dictionary to store cached instances of the configuration object
    private static Dictionary<string, 
            SomeConfigurationSection> m_sections;
    
    /// <summary>
    /// Finds a cached section with the specified defined name.
    /// </summary>
    private static SomeConfigurationSection 
            FindCachedSection(string definedName)
    {
        if (m_sections == null)
        {
            m_sections = new Dictionary<string, 
                             SomeConfigurationSection>();
            return null;
        }
        
        SomeConfigurationSection section;
        if (m_sections.TryGetValue(definedName, out section))
        {
            return section;
        }
        
        return null;
    }
    
    /// <summary>
    /// Adds the specified section to the cache under the defined name.
    /// </summary>
    private static void AddCachedSection(string definedName, 
                   SomeConfigurationSection section)
    {
        if (m_sections != null)
            m_sections.Add(definedName, section);
    }
    
    /// <summary>
    /// Removes a cached section with the specified defined name.
    /// </summary>
    public static void RemoveCachedSection(string definedName)
    {
        m_sections.Remove(definedName);
    }
    
    /// <summary>
    /// Gets the configuration section using the default element name.
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// If an HttpContext exists, uses the WebConfigurationManager
    /// to get the configuration section from web.config. This method
    /// will cache the instance of this configuration section under the
    /// specified defined name.
    /// </remarks>
    public static SomeConfigurationSection GetSection()
    {
        return GetSection("someConfiguration");
    }
    
    /// <summary>
    /// Gets the configuration section using the specified element name.
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// If an HttpContext exists, uses the WebConfigurationManager
    /// to get the configuration section from web.config. This method
    /// will cache the instance of this configuration section under the
    /// specified defined name.
    /// </remarks>
    public static SomeConfigurationSection GetSection(string definedName)
    {
        if (String.IsNullOrEmpty(definedName))
            definedName = "someConfiguration";
            
        SomeConfigurationSection section = FindCachedSection(definedName);
        if (section == null)
        {
            string cfgFileName = ".config";
            if (HttpContext.Current == null)
            {
                section = ConfigurationManager.GetSection(definedName) 
                          as SomeConfigurationSection;
            }
            else
            {
                section = WebConfigurationManager.GetSection(definedName) 
                          as SomeConfigurationSection;
                cfgFileName = "web.config";
            }
                
            if (section == null)
                throw new ConfigurationException("The <" + definedName + 
                   "> section is not defined in your " + cfgFileName + 
                   " file!");
                
            AddCachedSection(definedName, section);
        }
        
        return section;
    }
    
    /// <summary>
    /// Gets the configuration section using the default element name 
    /// from the specified Configuration object.
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// If an HttpContext exists, uses the WebConfigurationManager
    /// to get the configuration section from web.config.
    /// </remarks>
    public static SomeConfigurationSection GetSection(Configuration config)
    {
        return GetSection(config, "someConfiguration");
    }
    
    /// <summary>
    /// Gets the configuration section using the specified element name 
    /// from the specified Configuration object.
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// If an HttpContext exists, uses the WebConfigurationManager
    /// to get the configuration section from web.config.
    /// </remarks>
    public static SomeConfigurationSection GetSection(Configuration config, 
                                           string definedName)
    {
        if (config == null)
            throw new ArgumentNullException("config", 
                  "The Configuration object can not be null.");
            
        if (String.IsNullOrEmpty(definedName))
            definedName = "someConfiguration";
            
        SomeConfigurationSection section = config.GetSection(definedName) 
                                           as SomeConfigurationSection;
                
        if (section == null)
            throw new ConfigurationException("The <" + definedName + 
                  "> section is not defined in your .config file!");
        
        return section;
    }
    #endregion
}

通过传递Configuration对象,一个可保存的配 置节实例能在XML文件中检索一个指定名字的配置节。这把我带到另外一个重要的配置节秘诀。配置节元素的名字不一定必须的固定不变,也不一定只有一个配置 节的实例。在一个.config文件按中每个配置节可以定义和设置多次,只要给每个实例不同的名字:

<configuration>
  <configSections>
    <section name="example1" type="Examples.Configuration.ExampleSection,
                                      Examples.Configuration" />
    <section name="example2" type="Examples.Configuration.ExampleSection, 
                                      Examples.Configuration" />
    <section name="example3" type="Examples.Configuration.ExampleSection, 
                                      Examples.Configuration" />
  </configSections>
  
  <example1 />
  <example2 />
  <example3 />
</configuration>

以同样的方式配置节组也可以定义多次。这使得一个通常的自定义配置结构在同一个应用程序中,同时以多种方式使用,而且使得自定义配置可以重用。因为可能在一个.config文件中一个配置节定义多次,最终实现上述的模式包括一个简单的实例缓存。每次用不同的definedName调用GetSection(string),将返回不同的配置节对象且存储在缓存中。连续以相同的名字调用将返回相同的缓存实例。这种模式的另一个重要方面是缺少为两个新版本的GetSection(以一个Configuration对象作为参数的GetSection方法)的缓存。用Configuration对象比用ConfigurationManagerWebConfigurationManager花费更大的开销。通过配置管理器(manager)调用GetSection()方法将完全缓存节,而通过Configuration对象调用将导致节每次都要被解析。一般来说,Configuration对象只有当需要保存配置更改是才使用。配置管理器类应该被用来访问读取配置。这将保证使用配置设置时性能最佳。

最后一个秘诀是关于性能的主题。除非你实现高级的配置节或元素,包括事件通知,缓存配置设置在变量中通常沮丧的(行不通的)。更多关于这个的讨论将在下面的高级部分,首先考虑以下非常简单的情景:

public class SomeProgram
{
    static Main()
    {
        s_config = MyConfig.GetSection();
        s_duration = s_config.Duration;
        
        s_timer = new Timer(
            new TimerCallback(),
            null,
            TimeSpan.Zero
            s_duration
        );
        
        Console.ReadKey();
        s_timer.Dispose();
    }
    
    private static MyConfig s_config;
    private static Timer s_timer;
    private static TimeSpan s_duration;
    
    private static void WriteCurrentTime(object data)
    {
        Console.WriteLine("The current time is " + DateTime.Now.ToString());
        
        if (s_duration != s_config.Duration)
        {
            s_duration = s_config.Duration;
            s_timer.Change(TimeSpan.Zero, s_duration);
        }
    }
}
在上面的应用程序中,我们希望如果配置文件更新的话,改变定时器间隔。我们配置节的实例,s_config,将一直保持更新。因此如果在应用程序运行 时,.config文件改变,任何改变将被发现并载入到内存中。如果你跟我在文章中一样实现你的配置节,覆写静态构造器和替换属性 (properties)集合,这样你的集合将有有高的性能。这使得访问一个配置属性(property)相对廉价的操作,因此上述代码可以重写成如下:
public class SomeProgram
{
    static Main()
    {
        s_config = MyConfig.GetSection();
        
        s_timer = new Timer(
            new TimerCallback(),
            null,
            TimeSpan.Zero
            s_config.Duration
        );
        
        Console.ReadKey();
        s_timer.Dispose();
    }
    
    private static MyConfig s_config;
    private static Timer s_timer;
    private static TimeSpan s_duration;
    
    private static void WriteCurrentTime(object data)
    {
        Console.WriteLine("The current time is " + 
                          DateTime.Now.ToString());       
        s_timer.Change(TimeSpan.Zero, s_config.Duration);
    }
}

如果这个例子过于简单揭示直接使用配置设置的意义,那么想象一个更复杂的场景,一个配置值在一个缓存变量。变量是顺序通过一个链来调用,然后循环使 用。如果想要的结果对任何配置的过期及时发现并回答,那么缓存将不起作用。你必须直接访问配置属性(property),不用把它缓存到变量中。配置设置 是全局访问的,可以在应用程序的任何地方。这意味着在你的代码中的任何地方都可以访问配置属性(property),而不用缓存变量的值和传递一个变量参 数。将使得代码更干净,因为你要求更少的的参数。如果高性能是绝对必要的,是有可能写一个有事件的配置节,当配置数据在磁盘上已经改变能通知使用者。然 而,这是一个更高级的主题,将在以后讨论。

11、高级配置主题

本文中概述的信息提供了一个全面地介绍.NET 2.0框架的配置功能特性。然而,这决不是一个全面的文件,并且还有一些更复杂的使用配置节。其他信息将在后面的文章:

  • 解码.NET 2.0配置之谜
  • 破解.NET 2.0配置之谜

12、附录

12.1、附录A: 配置结构的级联

在ASP.NET应用程序中,web.config文件可能针对任何IIS“应用程序”。倘若应用程序的虚拟文件夹是另一个应用程序的孩子,来自父 应用程序的web.config文件将和子应用程序的web.config合并。因为IIS中的应用程序可以嵌套任何级别的深度,当子应用应程序的 web.config加载时,配置级联将产生。

假设我们有一个站点安装在IIS里,以下面的层次结构且每个web.config文件包含一个共同的集合:

   \wwwroot
      web.config
      \firstapp
          web.config
      \anotherapp
          web.config
          \childapp
              web.config
      \finalapp
          web.config

<!-- \wwwroot\web.config -->
<configuration>
    <commonCollection>
        <add key="first"  value="C98E4F32123A" />
        <add key="second" value="DD0275C8EA1B" />
        <add key="third"  value="629B59A001FC" />
    </commonCollection>
</configuration>

<!-- \wwroot\firstapp\web.config -->
<configuration>
    <commonCollection>
        <remove key="first" />        
        <add key="first"  value="FB54CD34AA92" />
        
        <add key="fourth" value="DE67F90ACC3C" />
    </commonCollection>
</configuration>

<!-- \wwroot\anotherapp\web.config -->
<configuration>
    <commonCollection>
        <add key="fourth" value="123ABC456DEF" />
        <add key="fifth"  value="ABC123DEF456" />
        <add key="sixth"  value="0F9E8D7C6B5A" />
    </commonCollection>
</configuration>

<!-- \wwroot\anotherapp\childapp\web.config -->
<configuration>
    <commonCollection>
        <remove key="second" />
        <remove key="fourth" />
        <remove key="sixth" />

        <add key="seventh" value="ABC123DEF456" />
        <add key="ninth"  value="0F9E8D7C6B5A" />
    </commonCollection>
</configuration>

<!-- \wwroot\lastapp\web.config -->
<configuration>
    <commonCollection>
        <clear />
        
        <add key="first"  value="AABBCCDDEEFF" />
        <add key="second" value="112233445566" />
        <add key="third"  value="778899000000" />
        <add key="fourth" value="0A0B0C0D0E0F" />
    </commonCollection>
</configuration>

如果我们研究了每个应用程序的集合,结果将如下:

\wwwroot\web.config
  • first = C98E4F32123A
  • second = DD0275C8EA1B
  • third = 629B59A001FC
\wwwroot\firstapp\web.config
  • first = FB54CD34AA92
  • second = DD0275C8EA1B
  • third = 629B59A001FC
  • fourth = DE67F90ACC3C
\wwwroot\anotherapp\web.config
  • first = C98E4F32123A
  • second = DD0275C8EA1B
  • third = 629B59A001FC
  • fourth = 123ABC456DEF
  • fifth = ABC123DEF456
  • sixth = 0F9E8D7C6B5A
\wwwroot\anotherapp\childapp\web.config
  • first = C98E4F32123A
  • third = 629B59A001FC
  • fifth = ABC123DEF456
  • seventh = ABC123DEF456
  • ninth = 0F9E8D7C6B5A
\wwwroot\lastapp\web.config
  • first = AABBCCDDEEFF
  • second = 112233445566
  • third = 778899000000
  • fourth = 0A0B0C0D0E0F

我希望这个简单的示例,子应用程序的web.config是如何继承设置的,这些设置是如何被覆写,足够了。你可能不是经常遇到这种情况,但是了解发生了什么,以及如何覆写父web.config的配置设置,应该有助于减轻ASP.NET开发者的配置文件问题。

12.2、附录B: 包含外部配置文件

尽管在.NET 2.0的配置功能中都很伟大,但是仍有一个缺点。当工作在一个多环境的单一项目中,管理配置文件是一个噩梦。管理多环境下的多版本的配置文件(如开发、测 试、阶段、产品)的过程,我目前的工作包括手工比较.config文件,将更改部署到一个环境或另外一个,通过手工合并。我花了几个月试图找到一种更好的 方法,最终找到了。进入这样那样一些没有“没有文档的”或很少文档的——微软著名的特点,的其中的一个:configSource。当我用Reflector深入挖掘.NET 2.0配置源码的时候,碰到这个珍品,美妙的小工具。

每个配置节在被.NET配置类解析和加载时,都分配了一个SectionInformation对象。SectionInformation对象包含关于配置节的元信息,并允许管理节如何互相覆写,当定义在一个子web.config中时(ASP.NET)。现在,我们将忽略大部分SectionInformation对象提供的,考虑configSource属性(property)。通过添加configSource属性(attribute)到任何ConfigurationSection根元素,你可以指定一个备用,外部的配置设置将被加载。

<configuration>
  <connectionStrings configSource="externalConfig/connectionStrings.config"/>
</configuration>

<!-- externalConfig/connectionStrings.config -->
<connectionStrings>
  <add name="conn" connectionString="blahblah" />
</connectionStrings>

在上面的配置文件中,<connectionStrings>节源于名为externalConfig/connectionStrings.config的文件。所有应用程序的连接字符串将加载自这个特定文件。现在,连接字符串是从外部资源加载的,在相对相同位置的每个环境,他相对简单地创建一个connectionStrings.config文件。因此externalConfig/   connectionStrings.config 文件的路径。这里漂亮的地方是,我们可以正确地为每个环境定义连接字符串定义一次。我们不用担心意外覆写那些设置,在部署一个config文件时,无论是 否合并得当或根本不合并。这是一个巨大的福音,当更改一个应用程序到产品环境是,他的关键正确的数据库连接字符串存在。使用configSource属性(attribute)失效,就是它要求所有的配置节将放置在外部文件中。没有继承或覆写是可能的,在某些情况下使它没用。所有的外部配置文件用configSource属性(attribute)引用,也必须放在相对子到主的.config文件路径上。我相信这是考虑web环境中的安全性,存储文件在相对父路径上。

别的需要注意的是<appSettings>节有一个更好的选择使用configSource,称为file。如果你使用file属性(attribute)而不是configSource<appSettings>节里,你可以定义设置在根.config文件或引用文件都可以。根.config文件的设置也能被引用文件覆写,简单地用相同的键添加东西。可悲的是,file属性(attribute)只适用在<appSettings>节,而不是建立在配置框架下。在我们自己的配置节中也可能实现类似的属性(attribute)。这将在将来的高级配置主题部分讨论,几个先决部分之后。

 

终于翻译完了Unraveling the Mysteries of .NET 2.0 Configuration ,可以歇息一下了!如果您觉得好请推荐下,谢谢!

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