Windows10(UWP)下的MEF

• 前言

最近在幫一家知名外企開發Universal Windows Platform的相關應用，開發過程中不由感慨：項目分為兩種，一種叫做前人栽樹后人乘涼，一種叫做前人挖坑后人遭殃。不多說了，多說又要變成月經貼了。

講講MEF。

MEF全稱Managed Extensibility Framework。我們做.Net的碰到依賴注入(DI:Dependency Injection)這一塊的內容，一般會選擇使用Unity或者MEF，這也是Prism主要使用的兩種方式。在.Net 4.0之前，MEF一直作為擴展的形式存在，但是.Net 4.0的時候，已經作為Framework的一部分了。但是.Net 4.0的MEF只是原始的版本，后面MEF 2又加入了泛型類導入導出等等特性。MEF 2不作為.Net的一部分，又變成了以擴展包的形式存在，支持了包括.Net 4.5以及之后的平台，我們可以通過Nuget獲取這個擴展，源碼也被托管在了codeplex平台。

Microsoft Composition (MEF 2)

Source Code

MEF2支持的平台

- .NET Framework 4.5

- Windows 8

- Windows Phone 8.1

- Windows Phone Silverlight 8

- Portable Class Libraries

通常意義上，當我們講到MEF的時候，一般都會去描述這是一個用來實行插件式開發的一套東西。當插件式開發成為了一種可能，那就意味着我們的項目可以被完整的解耦，這就保證了我們程序的健壯性，同時在開發的過程中我們也避免了各種開發人員的沖突。

• 開始

怎樣開始寫一個基於MEF的程序？

假設我們現在寫的是一個UWP的項目，並且我們采用C#+XAML的方式。因為MVVM是XAML的主打的方式，可以很好的應用綁定數據的這個模型，所以我們采用MVVM。

所以我們決定設計一個基於C#+XAML的通過MVVM模式來進行View和ViewModel的解耦，中間我們也可以實現一個觀察者模式的消息傳遞方式來進行View之間的相互傳參等等。看是確實很完美，可以很輕易的下載一個Mvvmlight來直接用。

我們看樣子已經決定了View層和ViewModel層的問題，那么對於一個完整的系統，我們還缺少一些什么組件呢？我們可以還缺少數據，所以我們需要數據層，一般我們命名為Service層，來進行跟數據庫或者服務器的通信；還缺什么呢？日志系統，我們需要進行運行過程中的一些數據統計，或者異常捕獲后的消息記錄，所以我們需要Log層；還需要緩存層，緩存我們的數據到內存或者磁盤，這樣看上去我們的程序能夠運行的稍微好一點。

當我們決定了以后，我們現在需要寫的東西如下：

- View

- ViewModel

- Service

- Log

- Cache

想想我們怎么處理這個問題呢？

public sealed class Hub
{
        
    public static Log Log { get; private set; }
    public static Service Service { get; private set; }
    public static Cache Cache { get; private set; }

    private static Hub instance = null;
    private static readonly object padlock = new object();

    Hub()
    {
        Log = new Log();
        Service = new Service();
        Cache = new Cache();
    }

    public static Hub Instance
    {
        get
        {
            if (instance == null)
            {
                lock (padlock)
                {
                    if (instance == null)
                    {
                        instance = new Hub();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }
}

上面的解決方案，引入一個單例的Hub類，然后各層作為只讀靜態屬性來提供各類功能，看上去不錯，我們也能很好的調用。

但是有個問題，當這個類出現的時候，我們不希望Service等等類再被外部實例化。很不幸，當Service等作為一個可以Public的屬性時，這個類本身為了訪問的一致性就也要不可以避免的被標記為Public，這破壞了我們設立這個類的初衷。

那我們怎么繼續解決這個問題？把Service等類都設計為單例。這也是一個解決方案。但無論是這種解決方案還是代碼里的解決方案，都強引用的意味都太強了，稍加不慎，系統就會崩潰。

我們不希望引入Hub，也不想Service等類被設計為單例，同時具體的ViewModel中也不希望出現具體的Service的實例，那我們應該怎么辦？

答案：依賴注入。

• 重新設計

保留我們之前所設想的所有的組件，引入接口來進入注入：

- IService

- ILog

- ICache

看一下我們的ViewModel現在應該是怎么樣的?

public class ViewModel
{
    ILog Log;
    IService Service;
    ICache Cache;

    public ViewModel(ILog log, IService service, ICache cache)
    {
            Log = log;
            Service = service;
            Cache = cache;
    }
}

又進了一步，我們只需要調用的時候給我們需要的實例就行了。如果我們需要View，我們還能聲明一個IView的接口。

至此，我們設計還沒有引入MEF，看上去已經相對比較好的解耦了，我們只有在調用ViewModel的時候，引入具體的是實例，耦合發生在了此處。

• 引入MEF

試想一下，既然我們需要生成的實例的對象都已經在我們的DLL之中，為什么我們還要手動的去生成一個實例，然后再傳到具體的構造函數里面，它就不能自己尋找嗎?

假設我們的類都有一個別名，然后我們在需要引用的地方告訴告訴程序，我們需要一個實現Ixxx接口的類，它的名字叫做xxx，這樣我們是不是更進了一部。如下：

public class ViewModel
{
    [Import("LogSample")]
    ILog Log;
    [Import("ServiceSample")]
    IService Service;
    [Import("CacheSample")]
    ICache Cache;

    public ViewModel()
    {
    }
}

當我們構造函數完成后，Log等對象就已經自動在程序集中找到名為LogSample的的實現ILog的類，Service也是，Cache也是。

看下Log

[Export("LogSample", typeof(ILog))]
public class Log : ILog
{
}

到現在為止，我們主要關注具體的功能實現就好了。

• MEF正式引入

為了簡化我們的程序，更加關注MEF的本質，我們把程序設計為僅包括下列的組件

- View

- ViewModel

- Service

建立我們的項目如下

代碼已經完整的托管到GitHub上，可以方便的查閱。

我們在Service中寫了一個演示的功能：

[Export(Constant.Confing.SampleService,typeof(IService))]
public class SampleService : IService
{
    public void QueryData(int numuber, Action<int> action)
    {
        action(numuber);
    }
}

我們看一下我們的程序的主界面：

public sealed partial class MainPage : Page
{
    [Import(Constant.Confing.View1)]
    public IView View1 { get; set; }

    [Import(Constant.Confing.View2)]
    public IView View2 { get; set; }

    public MainPage()
    {
        this.InitializeComponent();
        this.Loaded += MainPage_Loaded;
    }

    private CompositionHost host;

    private void MainPage_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        List<Assembly> assemblies = new List<Assembly>()
        {
            Assembly.Load(new AssemblyName("MEF.Service")),
            Assembly.Load(new AssemblyName("MEF.View")),
            Assembly.Load(new AssemblyName("MEF.ViewModel")),
            Assembly.Load(new AssemblyName("MEF.Abstract"))
            };
        ContainerConfiguration configuration = new ContainerConfiguration().WithAssemblies(assemblies);
        host = configuration.CreateContainer();
        host.SatisfyImports(this);
    }

    private void View1_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        IView view = host.GetExport(typeof(IView), Constant.Confing.View1) as IView;
        frame.Content = view;
    }

    private void View2_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        IView view = host.GetExport(typeof(IView), Constant.Confing.View2) as IView;
        frame.Content = view;
    }
}

將所有的程序集加入容器之中，然后通過容器去創建對象。

View的代碼：

[Export(Constant.Confing.View1,typeof(IView))]
public sealed partial class View1 : UserControl, IView
{
    IService Service;
    IViewModel ViewModel;
    [ImportingConstructor]
    public View1(
        [Import(Constant.Confing.SampleService)]IService service, 
        [Import(Constant.Confing.ViewModel1)]IViewModel viewModel)
    {
        this.InitializeComponent();
        this.Service = service;
        this.ViewModel = viewModel;
    }

    private void Button_Click(object sender, Windows.UI.Xaml.RoutedEventArgs e)
    {
        Service.QueryData(ViewModel.Number, ShowValue);
    }

    private void ShowValue(int i)
    {
        Btn.Content = i;
    }
}

• 演示

初始的狀態：

當我們點擊Show View 1按鈕時，容器去創建View1的實例，View1所需要的實例，又會根據導入導出的原則去創建。創建完成后，

點擊View 1 Click后，會將ViewModel層的數據傳給Service，Service又調用回掉函數，將數據放置到UI上。

也可以點擊Show View 2進行相應的操作。

• 總結

本文講述了一個簡單的MEF在UWP下的引用，體現了MEF通過依賴注入的方式將程序更好的解耦。閱讀本文希望對你有所幫助。

謝謝~

代碼下載：http://files.cnblogs.com/files/youngytj/uwp_MEF.zip

• 參考資料：

Unity

《MEF程序設計指南》博文匯總

Prism

Prism與MVVM、Unity、MEF關系

依賴注入那些事兒

System.Composition