Web 管理系統可以龐大到不可想像的地方，如果想就在一個 Asp.Net MVC 項目中完成開發，這個工程將會變得非常龐大，協作起來也會比較困難。爲了解決這個問題，Asp.Net MVC 引入了 Areas 的概念，將模塊劃分到 Area 中去——然而 Area 仍然是主項目的一部分，多人協作的時候仍然很容易造成 .csproj 項目文件的衝突。
對於這類系統，比較好的解決辦法是採用 SOA 的方式，把一個大的 Web 系統劃分成若干微服務，通過一個含授權中心的 Web 集散框架組織起來。不過這裏我要講的是另一種方法，插件化的開發方案。
完整的插件化開發會涉及到插件管理的方方面面，甚至還包括插件的熱插拔處理——當然這些都是可以做到的——但今天我要說的是一個簡化方案，只是將業務模塊當作插件在單獨的項目中開發，而後在發佈的時候仍然以 Area 的形式集成到主 Web 項目當中。嚴格的說，這並不是插件化，而只是模塊化，但它是插件化的第一步。
第 1 個實驗
第一個實驗的目的是爲了把 Area 剝離出來作爲單獨的項目開發。所以先使用同樣版本的 .NET Framework 的 Asp.Net MVC Framework 創建兩個項目，這裏我們選用了
.NET Framework 4.6
Microsoft.AspNet.Mvc 5.2.3
建立兩個 MVC 項目，分別名爲 PluginWebApp 和 Plugin1。
PluginWebApp 項目
這個項目作爲 Web 主項目，現在暫時不改它。但要檢查一下 Global.asax.cs 中，Application_Start 事件中有這麼一句：
protected void Application_Start()
{
AreaRegistration.RegisterAllAreas();
// ....
}這是在註冊所有 Area。雖然現在 PluginWebApp 並沒有建 Area，但是這句話對於我們來說是必不可少的。
Plugin1 項目
這是作爲插件的項目，我們把它當作一個 Area 來開發。所以先添加 Area。
操作：在“解決方案資源管理器”中“Plugin1”項目中點擊右鍵，選擇“添加→區域(A)”，輸入
Plugin1爲作 Area 名稱
這樣，Plugin1 項目中就存在一個 Areas 目錄以及其目錄 Plugin1，再把這個項目中除 Areas 目錄、packages.config 和 Web.config 之外的所有其它目錄和文件刪除，之後整個項目看起來就像這樣：
注意項目中存在一個 Plugin1AreaRegistration.cs 文件，在向 Web 應用中註冊 Area 的時候需要它。
現在在 Controllers 目錄下面添加控制器 TestController，相應的在 Views 下面添加 Test/Index.cshtml 視圖文件。內容都不重要，只要能識別出來就行，所以在 Test/Index.cshtml 中修改 <h2> 中的內容爲
<h2>Testing Page Index</h2>
準備運行
AreaRegistration.RegisterAllAreas() 會在加載的 Assembly 中查找所有 Area 定義(AreaRegistration 的子類)，完成 Area 的註冊。所以我們可以幹兩件事情來安裝 Plugin
把 Plugin1 項目的編譯結果
Plugin1.dll拷貝到PluginWebApp的bin目錄下在 PluginWebApp 項目下創建
Areas目錄，下建Plugin1目錄，再把 Plugin1 項目的~/Areas/Plugin1/Views目錄拷貝過來
猜測做了這些操作之後，應該可以運行 PluginWebApp，輸入正常的 url 路徑之後可以訪問到 Plugin1 的 Test 頁面。
運行，並在瀏覽器中輸入 http://localhost:5760/plugin1/test (這裏的端口號是由 VS 自動分配的，請注意修改)——結果還不錯
解耦
第一個實驗成功，實事證明猜想沒有問題。但於對開發來說，就有問題了。插件動態庫放在 PluginWebApp/bin 中，與 PluginWebApp 的編譯結果混在一起了，這在以後發佈、更新的時候可能造成麻煩。而且既然是插件，似乎應該獨立一點，如果 Plugin1 發佈的所有東西都只在 PluginWebApp/Areas/Plugin1 目錄下就好了。
基於這個設想，PluginWebApp/Areas/Plugin1 目錄應該會是這樣一個結構：
Plugin1 |---bin `---Views
當然，把 Plugin1.dll 拷貝到 bin 目錄中去很容易，但還得讓 Asp.Net 加載它。於是嘗試在 Application_Start 中寫了幾句代碼來加載
// 先不考慮任意插件的問題，只加載 Plugin1 作爲實驗var dll = Sever.MapPath("~/Areas/Plugin/bin/Plugin1.dll");
Assembly.LoadFile(dll);加載是加載了，但是 http://localhost:5760/plugin1/test 打不開，失敗！
使用 BuildManager 和 PreApplicationStartMethodAttribute
上網查資料之後得知需要使用 BuildManager.AddReferencedAssembly() 將加載的 Assembly 添加到引用集合中，而這個事情似乎必須在 Application_Start 之前完成。
文檔裏說應該在 Application_PreStartInit 階段，不過我準備使用 PreApplicationStartMethodAttribute 來完成。爲此，在 PluginWebApp 項目的 App_Start 下添加了一個 PluginInitializer 類來幹這個事情：
using System.Web;
using System.Web.Hosting;
using System.Web.Compilation;
[assembly: PreApplicationStartMethod(typeof(PluginWebApp.PluginInitializer), "Initialize")]
namespace PluginWebApp
{
public static partial class PluginInitializer
{
public static void Initialize()
{
var dll = HostingEnvironment("~/Areas/Plugin1/bin/Plugin1.dll");
var assembly = Assembly.LoadFile(dll);
BuildManager.AddReferencedAssembly(assembly);
}
}
}再次運行，成功！
搜索並加載插件
到目前爲止還是直接加載的 Plugin1 插件，實際工作中應該去檢查 Areas 下面的子目錄，加載其 bin 目錄下的動態庫。所以還需要修改 PluginInitializer，讓它動態搜索各插件目錄的 bin/*.dll，並加載。
爲此，不妨專門寫一個 PluginLoader 類，因爲這個類現在只由 PluginInitializer 使用，所以直接寫成它的嵌套類
public static partial class PluginInitializer
{
public sealed class PluginLoader
{
public void Load()
{
FindPluginDll(HostingEnvironment("~/Areas"))
// 並行處理不是必須的，但在插件多的時候可能會更快
.AsParallel()
.ForAll(file => BuildManager.AddReferencedAssembly(Assembly.Load(file)));
}
// 從指定的插件根目錄 (這裏是 Areas) 搜索帶 bin 目錄的插件目錄
// 並將其中的 *.dll 找出來
private static string[] FindPluginDll(string root)
{
return Directory.EnumerateDirectories(root)
.Select(dir => Path.Combine(dir, "bin"))
// 如果沒有 bin 目錄就忽略
.Where(Directory.Exists)
// 將 bin 目錄下的所有 dll 加載到集合中
.SelectMany(bin => Directory
.EnumerateFiles(bin, "*.dll", SearchOption.AllDirectories))
.ToArray();
}
}
}動態檢索的問題解決了，但在實際開發中又存在另一個問題：運行 Web 之後，再次構建插件的並將插件內容 (bin 和 View) 拷貝到主項目 Areas 下面對應的插件目錄中時，會因爲原來的 dll 文件在使用而不能覆蓋。
解決不能在 Web 運行狀態下更新插件的問題
在解決這個問題就不能讓 Web 直接加載插件目錄中的 dll。採用 Asp.Net 的 Shadow Copy 的思想，我們可以在 App_Data 目錄中創建一個 PluginCache 目錄，然後在加載插件 dll 之前把所有 dll 拷貝到這個目錄下來，再從這個目錄加載 dll。
再來改造一下 PluginLoader：
創建目錄和清空緩存都很簡單，這裏就不展示這兩個步驟的代碼了。
FindPluginDll的代碼在前面可以找到
public sealed class PluginLoader
{
string PluginFolder { get; } = HostingEnvironment.MapPath("~/Areas");
string PluginCacheFolder { get; } = HostingEnvironment.MapPath("~/App_Data/PluginCache");
public void Load()
{
// 上述兩個目錄不存在，則創建，保證目錄存在
MakeSureFolderExists();
// 先清空緩存，避免已廢棄的插件還緩存在這裏
ClearCacheFolder();
// 從各插件目錄把 dll 拷貝到緩存目錄
CachePlugins();
// 從緩存目錄加載所有 dll
LoadAssemblies();
}
private void CachePlugins()
{
// 找到所有插件的 dll
FindPluginDll(PluginFolder)
// 並行處理
.AsParallel()
.ForAll(file =>
{
var target = Path.Combine(PluginCacheFolder, Path.GetFileName(file));
// 拷貝到緩存目錄
File.Copy(file, target, true);
});
}
private void LoadAssemblies()
{
// 在緩存目錄中查找所有 dll
Directory.EnumerateFiles(PluginCacheFolder, "*.dll", SearchOption.AllDirectories)
// 並行
.AsParallel()
// 加載所有 assembly
.ForAll(file => BuildManager.AddReferencedAssembly(Assembly.LoadFile(file)));
}
}搞定！
細節處理
解決 Controller 尋址衝突
主 Web 程序和多個插件之間如果存在同名的 Controller，就可能造成訪問 URL 的時候出現 Controller 尋址衝突，爲了解決這個問題，需要在註冊路徑的時候指定 Controller 的命名空間
主項目 PluginWebApp 的 App_Start/RouteConfig.cs
public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes)
{
routes.IgnoreRoute("{resource}.axd/{*pathInfo}");
routes.MapRoute(
name: "Default",
url: "{controller}/{action}/{id}",
defaults: new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
namespaces: new[] { "PluginWebApp.Controllers" } // 加了這句話
);
}插件的 Plugin1AreaRegistration.cs
public override void RegisterArea(AreaRegistrationContext context)
{
context
.MapRoute(
"Plugin1_default",
"Plugin1/{controller}/{action}/{id}",
new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
new[] { "Plugin1.Areas.Plugin1.Controllers" }); // 加了這一句
}處理刪除或拷貝 dll 文件時可能出現的異常
在作爲 ForAll 的 Lambda 表達式中，每次刪除文件或拷貝文件都有可能出現異常，而出現這些異常的時候，不應該中斷整個處理過程，所以需要使用 try ... catch 來處理異常。正常的處理方式應該是記錄日誌，這裏偷個懶，直接忽略(生產環境嚴重不推薦忽略異常)。
由於這個操作在幾個地方都會用到，所以寫一個 IgnoreError 來封裝 Lambda：
private static Action<T> IgnoreError<T>(Action<T> action)
{
return arg =>
{
try
{
action(arg);
}
catch
{
// ignore exceptions,
// should log the error in production environment
}
};
}然後在 ForAll 中這樣使用：
.ForAll(IgnoreError<string>(file => DealWithFile(file)));
後記
上述內容充其量只是一個插件化開發的簡化方案。不過這個方案基本上也把一個插件化框架的結構介紹清楚了。而且採用這種方式開發還有一個好處：Plugin1 本身就是一個 Web 項目，所以如果之前不刪除那麼多東西，並加以適當的調整，它是可以獨立運行的，便於開發期調試。
當然這個框架要用於工作中還需要完善不少工作，包括：
定義插件接口和抽象基類，提供初始化，注入上下文(比如應用配置等)，註冊路由等接口方法。
主項目或框架項目中定義插件管理器，管理插件的生命週期，實現熱插拔
加載、註冊
檢查更新、新增插件等
卸載插件 Assembly 並重新加載
使用 Plugins 代替 Areas 目錄，讓插件與 Area 區分開來，這需要
在插件管理器中實現
AreaRegistration.RegisterAllAreas()的一些功能把
Plugins目錄添加到 Razor 視圖搜索路徑中 (需要自定義RazorViewEngine)
設計插件間的資源共享和通信機制
插件管理的 UI 或 CLI
源代碼
參考
歡迎關注作者的開發技術微信公衆號