.net中的鉤子

前言

    Host startup hook，是2.2中提供的一項新的功能，通過使用主機啓動鉤子，允許開發人員在不修改代碼的情況下，在服務啓動之前注入代碼；通過使用鉤子，可以對已部署好的服務在服務啓動期間自定義託管程序的行爲；通過使用鉤子，可以對服務進行跟蹤或者遙測，也可以在服務啓動前對託管環境進行健康檢查；還可以通過鉤子動態加載程序集進行依賴注入等功能。

什麼是鉤子

鉤子的作用原理是通過設置環境變量 DOTNET_STARTUP_HOOKS 的值將鉤子程序掛載到託管程序之中，在託管程序啓動的時候，CoreCLR 將按照鉤子列表順序進行檢查，初始化後執行每個鉤子程序，當鉤子列表中的鉤子程序被逐一執行完成後，託管程序將返回到程序主入口 Main 方法，進入一系列的啓動，鉤子程序可以是任何 .Net Core 版本的類庫項目，在項目內必須包含類 StartupHook 這是固定命名，且 StartupHook 必須是一個沒有命名空間的內部類，包含默認的靜態方法 Initialize()，符合此規範即可作爲鉤子程序進行託管掛載

使用鉤子

1.首先創建一個控制檯項目 Ron.HooksDemo ，作爲託管主機，用於掛載鉤子程序 Ron.Init

Ron.HooksDemo 的代碼非常簡單，僅僅輸出一句話

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("\n程序已啓動");
            Console.ReadKey();
        }
    }

2. 創建鉤子程序，Ron.Init

2.1 按照鉤子程序的規範，創建一個無命名空間的內部類 StartupHook ，且包含默認靜態方法 Initialize()

internal class StartupHook
{
    public static void Initialize()
    {
        Console.WriteLine("程序集：Ron.Init.dll");
        Console.WriteLine("正在獲取服務器信息.....");
        string[] drives = Environment.GetLogicalDrives();
        Console.WriteLine("machineName:{0},\nOSVersion:{1},\nversion:{2},\nuserName:{3},\nCurrentDirectory:{4}\nCore Count:{5}\nWorkSet:{6}\nDrives:{7}",
            Environment.MachineName,
            Environment.OSVersion,
            Environment.Version,
            Environment.UserName,
            Environment.CurrentDirectory,
            Environment.ProcessorCount,
            Environment.WorkingSet,
            string.Join(",", drives));

        Console.WriteLine("\n\n正在獲取網絡配置.....");
        var hostName = Dns.GetHostName();
        Console.WriteLine("HostName:{0}", hostName);
        var addresses = Dns.GetHostAddresses(hostName);
        foreach (var item in addresses)
        {
            IPAddress ip = item.MapToIPv4();
            Console.WriteLine("AddressFamily:{0} \tAddress:{1}", ip.AddressFamily, ip);
        }

        Console.WriteLine("\n\n正在上報啓動信息.....");
        Console.WriteLine("=========== Ron.Init.dll 結束 ===========");
    }
}

上面的代碼即表示一個標準的鉤子程序，在 Initialize() 內部，進行託管主機檢查，獲取網絡配置等行爲，最好，還打印一條上報到遙測服務器的信息，這裏是模擬上報檢查報告，最後輸出結束信息
代碼非常檢查，現在打開 Ron.HooksDemo 項目屬性頁進行鉤子掛載

上圖添加環境變量 DOTNET_STARTUP_HOOKS ，並設置其值爲 C:\Users\Administrator\Source\Repos\Ron.HooksDemo\Ron.Init\bin\Debug\netcoreapp2.2\Ron.Init.dll，這是本次示例的鉤子程序絕對路徑
注意：該環境變量的值不支持相對路徑，如果嘗試使用相對路徑，託管主機將拋出 ArgumentException 異常

2.2 運行程序，看看是否正確掛載了鉤子程序 Ron.Init

上圖紅色部分輸出信息表示鉤子程序掛載成功，藍色部分表示託管主機已啓動，可以看到，託管主機啓動是在掛載鉤子之後運行的
一定要注意，鉤子是在託管程序的 Main 方法之前運行的

3. 掛載多個鉤子

3.1 一個託管程序可以掛載多個鉤子

掛載多個鉤子的方法是設置環境變量 DOTNET_STARTUP_HOOKS 的值，多個鉤子按順序執行，其中 Windows 和 Unix 掛載多個鉤子的方式基本相同，這其中，有一點微小的區別

• Windows 平臺掛載方式

DOTNET_STARTUP_HOOKS = C:\Hooks_1.dll;C:\Hooks_2.dll

• Unix 平臺掛載方式

DOTNET_STARTUP_HOOKS =/data/Hooks_1.dll:/data/Hooks_2.dll

以上 DOTNET_STARTUP_HOOKS 變量的值包含兩個鉤子程序，其中 Windows 平臺的值爲使用分號（;）進行分隔，Unix 平臺使用冒號（:）進行分隔，這於傳統使用方式一致

3.2 運行掛載了多個鉤子的託管程序

• 下面把兩個鉤子掛載到 Ron.HooksDemo 項目後,他們分別是：Ron.Init 和 Ron.License

  Ron.Init 鉤子輸出的是檢查服務器信息，這個信息在之前已經演示，這裏不再重複，下面看 Ron.License 代碼

    public static void Initialize()
    {
        Console.WriteLine("\n\n程序集：Ron.License.dll");
        Console.WriteLine("作者：Ron.liang");
        Console.WriteLine("博客地址：https://www.cnblogs.com/viter/\n\n");
        Console.WriteLine("=========== Ron.License.dll 結束 ===========");
    }

• 鉤子程序的 Ron.License 代碼也非常簡單，結構和 Ron.Init 鉤子程序一致，只是簡單的輸出版權信息

3.3 運行 Ron.HooksDemo 程序，看下圖輸出結果

紅色部分是 Ron.Init 鉤子輸出信息，黃色部分是 Ron.License 輸出信息，藍色部分是託管主機 Ron.HooksDemo 輸出信息
可以看到，鉤子上安裝掛載的順序執行的

4. 在鉤子中加載額外的程序集

我們應該這麼理解，鉤子程序也是一個普通的應用程序集；所以一個普通的程序集能做到事情，鉤子也一樣可以

4.1 在 Ron.License 加載一個程序集 Ron.Service，Ron.Service 中定義了一個類 UserService，繼承自並實現 IDisposable 接口

    public class UserService : IDisposable
    {
        public void Dispose()
        {
            Console.WriteLine("程序集：Ron.Service.dll");
            Console.WriteLine("動態加載程序集，執行清理任務已完成\n\n");
            Console.WriteLine("=========== Ron.Service.dll 結束 ===========");
        }
    }

4.2 在 Ron.License 的鉤子方法中加載 Ron.Service 程序集，創建 IDisposable 的實現，並調用 Dispose() 方法

internal class StartupHook
{
    public static void Initialize()
    {
        Console.WriteLine("\n\n程序集：Ron.License.dll");
        Console.WriteLine("作者：Ron.liang");
        Console.WriteLine("博客地址：https://www.cnblogs.com/viter/\n\n");

        string path = @"C:\Users\Administrator\Source\Repos\Ron.HooksDemo\Ron.Service\bin\Debug\netcoreapp2.2\Ron.Service.dll";
        var assembly = AssemblyLoadContext.Default.LoadFromAssemblyPath(path);
        dynamic obj = assembly.CreateInstance("Ron.Service.UserService");
        obj.Dispose();

        Console.WriteLine("=========== Ron.License.dll 結束 ===========");
    }
}

4.3 運行程序 Ron.HooksDemo

從輸出結果看到，Ron.Service 程序集已被成功加載並調用，控制檯紅色輸出信息部分表示加載成功

5. 在 Asp.Net Web Api 項目中使用鉤子

Web Api 項目掛載鉤子的方式和控制檯方式相同，首先我們還是創建一個 Web Api 項目 Ron.HooksDemo.Web
接着掛載鉤子

  "DOTNET_STARTUP_HOOKS": "C:\\Users\\Administrator\\Source\\Repos\\Ron.HooksDemo\\Ron.Init\\bin\\Debug\\netcoreapp2.2\\Ron.Init.dll;C:\\Users\\Administrator\\Source\\Repos\\Ron.HooksDemo\\Ron.License\\bin\\Debug\\netcoreapp2.2\\Ron.License.dll"

5.1 運行 Web Api 項目 Ron.HooksDemo.Web

紅色輸出部分表示 Web Api 程序的 Main 方法在鉤子列表執行完成之後成功啓動，這表示在 .Net Core 中，掛載鉤子的方式是一致的，其行爲也相同

結束語

使用鉤子程序注意事項

1. 鉤子程序不能依賴於託管主機的TPA列表之外的任何程序集，否則會拋出 FileNotFoundException 的異常
2. 不要掛載過多的鉤子程序，這可能會出現兼容性問題，如果要使用多個鉤子，必須確保每個鉤子程序的行爲都是獨立的，互不干擾的，如果一定要使用，建議修改託管主機的代碼，使用依賴注入的方式而不是鉤子
3. StartupHook 類應該是 internal 類型的，如果是使用 public 進行修飾，還是可以正常加載鉤子程序