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    解读ASP.NET 5 & MVC6系列教程(5):Configuration配置信息管理

    在前面的章节中,我们知道新版的MVC程序抛弃了原来的web.config文件机制,取而代替的是config.json,今天我们就来深入研究一下配置文件的相关内容。

    基本用法

    新版的配置信息机制在Microsoft.Framework.ConfigurationModel命名空间下进行了重写,重写以后不仅支持XML格式,还支持json、ini、环境变量等。在模板示例程序中Startup类的构造函数内如,有如下语句:

    // Setup configuration sources.
    Configuration = new Configuration()
     .AddJsonFile("config.json")
     .AddEnvironmentVariables();

    该语句的作用是将config.json文件以及环境变量信息加入到配置信息容器里,以便进行读取。而读取的时候则可以通过集合索引的形式或Get方法进行读取,示例如下:

    var path = Configuration["Path"];
    var path = Configuration.Get("Path");

    其中,多层级key键的读取,需要在多个层级名称之间用冒号分割即可,示例如下:

    var connString = Configuration.Get("Data:DefaultConnection:ConnectionString");

    通过上述几段代码可以看出,该配置示例并不是全局实例,所以要想在别的地方也读取这些信息,就需要将该实例保存在一个全局静态变量上。

    架构设计

    新的配置信息处理机制,在重写以后,更加轻量级,而且是进行跨平台使用,可以从多个数据源获取配置信息,而不必在拘泥于.config文件,而且甚至可以为不同的环境(开发、测试、生产)设置不同的配置信息。整个配置机制的各个重要实体见下图:

    我们来一一讲述一下,这些类的具体作用:

    1.IConfiguration - 配置信息的实例接口,该接口上的indexerGetTryGetSet以及其它一些像Reload这样的方法一起用于获取基于key/value的配置信息。

    2.IConfigurationSource - 该接口统一了各个配置源使用时的接口方法,比如TryGetSet以及最重要的读取配置信息的load方法,以便将信息加载到配置子系统里。

    3.IConfigurationSourceContainer - 所有配置源信息的一个容器,该容器使得可以在一个单独的Configuration实例上加载各种配置源的配置信息。该接口只有一个Add方法用于添加基于IConfigurationSource的配置源信息。

    4.Configuration - 该类实现了IConfiguration接口和IConfigurationSourceContainer接口,不保存基于key/value的所有类型的配置信息。

    5.ConfigurationExtensions - 扩展方法,用于快速加载配置信息,如AddCommandLineAddIniFile等。

    在Microsoft.Framework.ConfigurationModel命名空间下,目前有6种不同类型的配置源类型可以使用,分别如下:

    1.MemoryConfigurationSource - 该配置源目前没有内置的add/load扩展方法(比如AddMemoryConfiguration),但你可以加载key/value类型的集合来实现此目的(如IEnumerableKeyValuePairstring, string>>类型)。

    2.IniFileConfigurationSource - 该配置源,可以将基于key/value格式的INI文件配置信息加载到配置系统中。

    3.CommandLineConfigurationSource - 将程序启动时的命令行参数信息加载到配置系统中。

    4.EnvironmentVariablesConfigurationSource - 将操作系统的环境变量信息加载到配置系统中,在Azure Website中,环境变量可以通过web界面进行设置,管理相当方便。

    5.JsonConfigurationSource - 将json文件的信息加载配置系统。

    6.XmlconfigurationSource - 将xml文件的信息加载到配置系统。

    详细用法

    首先,由于配置系统是多实例型的,所以每次使用之前都要先声明一个示例,代码如下:

    IConfiguration configuration = new Configuration();

    添加MemoryConfigurationSource

    由于在IConfigurationSourceContainer上没有为MemoryConfigurationSource定义快速加载配置信息的扩展方法,所以如果想加载这种类型的配置信息,则需要按照如下形式进行添加:

    ((IConfigurationSourceContainer)Configuration)
     .Add(new MemoryConfigurationSource(
      new ListKeyValuePairstring, string>> {
      new KeyValuePairstring, string>("mem-key1", "mem-value1"),
      new KeyValuePairstring, string>("mem-key2", "mem-value2")
      }));
    //取值方式
    var someConfiguration1 = Configuration["mem-key1"];
    var someConfiguration2 = Configuration.Get("mem-key2");

    添加IniFileConfigurationSource

    IniFileConfigurationSource类型的配置信息可以通过扩展方法进行加载,代码如下:

    var configuration = new Configuration().AddIniFile("path\\to\\your\\configuration-ini-file.ini");

    其中ini文件的格式模板如下:

    [ini-sec]
    ini-key1=value-a
    ini-key2=value-b
    [ini-sec2]
    ini-key1=value-c
    ini-key2=value-d

    这里的[ini-sec]是自定义的配置节名称,每个配置节下面可以配置多个key/value项。取值方式和基本示例中的一样,层级之间(本例是配置节和key之间)要用冒号分割,示例如下:

    var someConfiguration1 = Configuration["ini-sec:ini-key1"];
    var someConfiguration2 = Configuration.Get("ini-sec2:ini-key2");

    添加CommandLineConfigurationSource

    在程序使用k run命名进行时传入的参数,可以通过该配置源进行读取,或者你也可以通过AddCommandLine扩展方法手工添加,示例如下:

    var configuration = new Configuration().AddCommandLine(new string[] { "key1=value1", "key2=value2", "@key3=value3" });

    上述示例中的每个字符串都要是key/value格式,可以使用少于的特殊符号比如$、/等。 针对这些key值,你也可以使用带有switchMappings参数构造函数的CommandLineConfigurationSource类来映射某些key,switchMappings参数的数据类型和示例如下:

    var mappings = new Dictionarystring, string>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase)
    {
     { "key1", "tom1" },
     { "key2", "tom2" },
    };

    由于当前没有针对CommandLineConfigurationSource类的扩展方法,所以我们还是需要自己实例化该类,并添加到配置容器中,代码如下:

    ((IConfigurationSourceContainer)Configuration).Add(new CommandLineConfigurationSource(commandLineArguments, switchMappings: mappings));

    执行上述代码以后,在获取配置值的时候,如下两个key的值是一样的:

    var value1 = Configuration.Get("key1");
    var value2 = Configuration["tom1"]; // tom1这个key的值其实就key1的值,因为tom1是key1的映射

    在映射的时候,新的映射key字符串里不能包括“/”字符,否则会报异常同样的key不能传入两次,否则也会报异常加载配置信息时,如果有重复key,则后一个key的值会覆盖前一个key的值。加载CommandLine配置信息时,如果一个key字符串以-作为前缀,那么就必须利用switchMapping将一个新key映射到旧key上,否则就会出错。

    添加EnvironmentVariablesConfigurationSource

    ironmentVariablesConfigurationSource可以将操作系统的环境变量添加到配置系统中,同时你也可以对这些环境变量进行自定义,比如在VS开发调试的时候,可以在如下界面添加一些key/value:

    取值方式如下:

    var someConfiguration1 = Configuration["env_var_key1"];
    var someConfiguration2 = Configuration["env_var_key2"];

    另外,该配置源也支持Azure环境变量和连接字符串,所以你也可以在Azure界面里设置MSSQL、MYSQL、以及自定义链接字符串等等,但这些链接字符串需要以如下字符串开头:

    1.MySQL => MYSQLCONNSTR_

    2.MS SQL => SQLCONNSTR_

    3.SQL Azure DB => SQLAZURECONNSTR_

    4.Custom DB => CUSTOMCONNSTR_

    举例来说,定义一个开发环境的key/value如下:

    Key => SQLCONNSTR_devlocal
    Value => Server=localhost;Database=test_db;Trusted_Connection=True;

    通过AddEnvironmentVariables()的形式load完信息以后,我们则可以通过如下方式来访问这项信息:

    var connString = Configuration["Data:devlocal:ConnectionString"];

    也就是说,在Azure里,环境变量的key会转换成Data:自定义标识符:ConnectionString这样的格式。如果你的key不是自定义key(以CUSTOMCONNSTR_开头)的话,你可以用如下方式获取连接字符串的provider名称,示例如下:

    var providerName = Configuration["Data:devlocal:ProviderName"];
    /// 返回:System.Data.SqlClient

    EnvironmentVariablesConfigurationSource另外还提供一种前缀过滤的方式加载部分信息,比如:

    ((IConfigurationSourceContainer)Configuration).Add(new EnvironmentVariablesConfigurationSource("Data:"));

    这样,再获取信息的时候,key值里的Data:就可以省略了,示例如下:

    var conn1 = Configuration["devlocal:ConnectionString"];
    var conn2 = Configuration["devlocal:ProviderName"];

    添加JsonConfigurationSource

    在文章的开头,我们看到了json配置文件的加载,加载该文件只需要使用.AddJsonFile("test.json")扩展方法即可,但不要忘记,要先在project.json的dependencies里引用Microsoft.Framework.ConfigurationModel.Json程序集才行。

    比如,如果你的config.json文件内容如下:

    {
     "Data": {
     "DefaultConnection": {
      "ConnectionString": "Server=(localdb)\\mssqllocaldb;Database=aspnet5-WebApplication1-64357659-de50-4b1e-b005-30310e7ee1ef;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true"
     }
     },
     "EntityFramework": {
     "ApplicationDbContext": {
      "ConnectionString": "Data:DefaultConnection:ConnectionString"
     }
     }
    }

    那你就可以利用如下方式来访问链接字符串:

    var conn = Configuration["Data:DefaultConnection:ConnectionString"];

    添加XmlconfigurationSource

    XmlconfigurationSource配置源和JsonConfigurationSource配置源类似,首先引用Microsoft.Framework.ConfigurationModel.Xml程序集,然后调用.AddXmlFile("test.xml")

    如果你的配置文件test.xml的内容如下:

    root>
     key1>Jsinh/key1>
     key2 subkey2="Hello world" />
    /root>

    获取形式,则稍有有些区别(会忽略根节点root):

    var s1 = Configuration["key1"]; // 返回Jsinh
    var s2 = Configuration["key2:subkey2"]; // 返回 Hello world

    但是要注意,通用的key不能重复声明,下面的文件在读取的时候就会出错。

    root>
     key1>Jsinh/key1>
     key2 subkey2="Hello world" />
     key2 subkey2="Hello world again" />
    /root>

    敏感信息配置(RC版新增功能)

    在RC版发布以后,微软又新增了一种敏感信息配置实现,程序集为Microsoft.Framework.ConfigurationModel.UserSecrets,通过该程序集的管理,我们可以将敏感的配置信息放在计算机的特殊目录下的secrets.json文件,其目录定义规则如下:

    Windows: %APPDATA%\microsoft\UserSecrets\applicationId>\secrets.json
    Linux: ~/.microsoft/usersecrets/applicationId>\secrets.json
    Mac: ~/.microsoft/usersecrets/applicationId>\secrets.json

    我们来举例操作一下,首先,右键解决方案选择Manage User Secret,VS会自动给该程序创建一个applicationId,并保持在·project.json·文件中,示例如下:

    {
     "userSecretsId": "aspnet5-WebDemo01-20150430014447",
     "webroot": "wwwroot",
     "version": "1.0.0-*",
    }

    接着会自动打开%APPDATA%\Microsoft\UserSecrets\aspnet5-WebDemo01-20150430014447\secrets.json文件,我们输入一个示例配置:

    {
     "AA": {
     "BB": "CC"
     }
    }

    然后,我们在project.json文件里引用了上述程序集,再通过配置文件的统一方式进行注册,代码如下:

    Configuration = new Configuration()
      .AddJsonFile("config.json")
      .AddEnvironmentVariables()
      .AddUserSecrets(); // AddUserSecrets是添加敏感信息的扩展方法

    然后就可以想普通的调用方法一下调用了,示例如下:

    var data = Configuration["AA:BB"]; // 结果:CC

    通过这种方式,我们就可以将生产环境的配置信息放在隐私的位置了。

    自定义配置源

    通过以上示例以及查看其架构设计机制,我们可以发现,其实我们还可以自定义自己的配置源,比如我想从数据库中读取响应的配置信息,那我们只要定义一个DBConfigurationSource,并继承于ConfigurationSource即可,实现响应的Load重载即可。

    public class DBConfigurationSource : BaseConfigurationSource
    {
     public override void Load()
     {
     // 读取数据库所有的key/value,并将其赋值给IDictionarystring, string>类型的Data数据
     }
    }

    如果你不把数据保存在Data属性里,那么你还要实现如下几个重载,以便从自己的私有数据集合里获取响应的值,比如从缓存中获取,示例如下:

    public class DBConfigurationSource : BaseConfigurationSource
    {
     public override void Load()
     {
     // 读取数据库所有的key/value,保存在私有变量_data中
     }
    
     public override void Set(string key, string value)
     {
     // 更新数据库key对应的值
     // base.Set(key, value);
     }
    
     public override bool TryGet(string key, out string value)
     {
     // 从私有变量_data中获取key对应的value
     // return base.TryGet(key, out value);
     }
    
     public override IEnumerablestring> ProduceSubKeys(IEnumerablestring> earlierKeys, string prefix, string delimiter)
     {
     // 私有变量_data中,根据自己的机制返回响应的SubKeys
     // return base.ProduceSubKeys(earlierKeys, prefix, delimiter);
     }
    }

    实现完上述类以后,再为自己创建一个扩展方法用于添加DB配置信息,代码如下:

    public static class CatsConfigurationExtensions
    {
     public static IConfigurationSourceContainer AddDBConfiguration(this IConfigurationSourceContainer configuration)
     {
     configuration.Add(new DBConfigurationSource());
     return configuration;
     }
    }

    就可以通过.AddDBConfiguration()来添加DB配置源了。

    注意,DB配置源需要使用数据库连接字符串,这一点需要注意(获取可以先从json配置文件获取连接字符串,然后再添加该配置源)。

    配置信息遍历

    在默认的配置源实现中,所有的类都继承于ConfigurationSource,并且将信息数据保存在Data属性中,所以如果要遍历这些数据,则需要将其转换为ConfigurationSource类型才能使用,示例代码如下:

    foreach (var o in Configuration as Configuration)
    {
     var source = o as ConfigurationSource;
     foreach (var key in source.Data.Keys)
     {
     Console.WriteLine(key + ":" + source.Data[key]);
     }
    }

    配置信息直接转换为实体类

    IServiceCollection接口上还有一个扩展方法.ConfigureT>可以将类型IConfiguration的数据转换为一个实体类,该扩展方法的定义如下:

    public static IServiceCollection ConfigureTOptions>(this IServiceCollection services, IConfiguration config, int order = -1000, string optionsName = "");

    举个例子,如果我们定义如下一个实体:

    public class AppSettings
    {
     public string SiteTitle { get; set; }
    }

    然后在config.json里定义一个相同结构的配置信息,示例如下:

    {
     "AppSettings": {
     "SiteTitle": "WebDemo01"
     }
    }

    那么通过在Startup的构造函数将配置信息加载以后,我们就可以将该信息赋值给AppSettings实例,代码如下:

    services.ConfigureAppSettings>(Configuration.GetSubKey("AppSettings"));

    用的时候,使用ApplicationServicesGetRequiredService方法即可,示例如下:

    var appSettings = app.ApplicationServices.GetRequiredServiceIOptionsAppSettings>>().Options;

    注意事项:

    在配置信息里,所有的key都是不区分大小写的,即key和KEY是一样的。如果多个配置源有重复的key,则以后最后添加的配置源中的key所对应的值为准。IConfiguration下的GetSubKeysGetSubKey可以获取某个层级(或以某个层级开头的)的所有key列表。由于Configuration是多实例的,所以按照示例中的代码,该实例在Startup里初始化以后,其它类就无法访问了,所以如果要做全局性的访问,最好在初始化之后将其保存到一个静态变量中。

    参考1:https://github.com/aspnet/Configuration
    参考2:http://blog.jsinh.in/asp-net-5-configuration-microsoft-framework-configurationmodel/

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