【框架深度对比】：*** Core与.NET自定义过滤器的较量

# 1. 框架基础与过滤器概念

## 1.1 过滤器定义与作用
在软件开发中，过滤器（Filter）是一种设计模式，用于截取、检查或替换数据流中的信息。在.NET Core中，过滤器被广泛应用于MVC（模型-视图-控制器）架构中，以实现请求处理的中间环节，如认证、授权、日志记录和异常处理等。

## 1.2 过滤器的基本组成
过滤器的基本组成部分包括过滤器接口（例如IAuthorizationFilter、IActionFilter等）和过滤器属性（如[Authorize]、[ValidateInput]等）。通过实现这些接口或使用属性，开发者能够根据需求定制过滤行为。

## 1.3 过滤器的工作流程
过滤器的工作流程通常遵循以下步骤：
1. 客户端发起请求。
2. 请求经过中间件，进入过滤器管道。
3. 管道中的过滤器按照既定顺序处理请求。
4. 控制器动作被执行。
5. 响应返回给客户端。

代码块示例：

public class MyAuthorizationFilter : IAuthorizationFilter
{
    public void OnAuthorization(AuthorizationFilterContext context)
    {
        // 检查用户是否已认证
        // 如果未认证，则重定向至登录页面
    }
}

通过上述示例，可以观察到，过滤器是.NET Core框架中用于增强应用程序安全性和维护性的重要机制。接下来的章节将会进一步探讨.NET Core中自定义过滤器的细节和高级特性。

# 2. .NET Core自定义过滤器机制

## .NET Core过滤器的类型与功能

### 过滤器的分类

.NET Core中，过滤器的分类非常详细，每种类型的过滤器都有其特定的用途和行为。以下是几个主要的过滤器类型：

- **授权过滤器 (Authorization Filters)**: 用于处理授权逻辑，是所有过滤器类型中最早执行的。
- **资源过滤器 (Resource Filters)**: 用于在模型绑定前后或操作调用前后执行逻辑。
- **动作过滤器 (Action Filters)**: 在控制器动作执行前后添加额外逻辑。
- **结果过滤器 (Result Filters)**: 在动作结果执行前后执行自定义逻辑。
- **异常过滤器 (Exception Filters)**: 用于处理动作执行过程中抛出的异常。
- **结果执行过滤器 (Result Execution Filters)**: 执行结果之后的逻辑，可看作是动作和结果过滤器的结合体。

### 过滤器在MVC架构中的角色

在MVC架构中，过滤器担任重要的中间层角色。它们在请求到达控制器之前介入，可以在不同的阶段执行特定的逻辑，以此来处理诸如安全验证、性能优化、异常处理等问题。过滤器的链式结构保证了它们能够以特定的顺序执行，从而实现复杂的业务逻辑处理。

## .NET Core过滤器的实现原理

### 过滤器管道的构建过程

在.NET Core中，过滤器管道的构建过程遵循一定顺序，具体如下：

1. **授权 (Authorization)**: 判断用户是否有权限访问请求的资源。
2. **资源过滤 (Resource)**: 在模型绑定之前和之后提供处理机会。
3. **控制器动作过滤 (Action)**: 在动作方法执行前后执行代码。
4. **结果过滤 (Result)**: 在动作结果返回前后的某个时刻执行。
5. **异常处理 (Exception Handling)**: 当前面阶段抛出异常时，提供异常处理机制。
6. **结果执行 (Result Execution)**: 执行动作结果，将HTTP响应发送给客户端。

这一过程涉及众多组件，每个组件都有机会根据预定义的行为处理请求。

### 过滤器的生命周期管理

每个过滤器都有自己的生命周期，开发者可以根据需要实现接口来定义具体的生命周期行为。过滤器可以实现如下接口：

- `IAuthorizationFilter`
- `IResourceFilter`
- `IActionFilter`
- `IResultFilter`
- `IExceptionFilter`
- `IAlwaysRunResultFilter`

开发者需要根据过滤器的具体用途和行为，决定何时插入生命周期的哪个阶段。

## .NET Core过滤器实践案例

### 创建自定义授权过滤器

自定义授权过滤器是一种常用于控制访问权限的方式。下面是一个简单的自定义授权过滤器示例：

public class CustomAuthorizationFilter : IAuthorizationFilter
{
    public void OnAuthorization(AuthorizationFilterContext context)
    {
        // 这里可以访问context.HttpContext来获取请求信息
        // 根据自定义逻辑判断是否授权
        if (/* 判断逻辑 */)
        {
            // 授权失败，可以设置context.Result进行重定向或其他操作
        }
    }
}

### 异常处理和日志记录的过滤器实现

异常过滤器用于捕获和处理控制器中的异常，通常结合日志记录过滤器一起使用，以便记录异常信息。

public class ExceptionLoggingFilter : ExceptionFilterAttribute
{
    public override void OnException(ExceptionContext context)
    {
        // 记录异常信息，例如使用Serilog或NLog
        Log.Error(context.Exception, "An error occurred");

        // 通过设置context.ExceptionHandled为true告诉MVC异常已被处理
        context.ExceptionHandled = true;
        // 可以设置context.Result来返回一个自定义错误页面
        context.Result = new ViewResult { ViewName = "Error" };
    }
}

### 本章内容总结

在.NET Core中，自定义过滤器机制是构建Web应用时的一个强大工具，它允许开发者在MVC架构的不同阶段插入自定义逻辑，以满足各种业务需求。本章介绍了过滤器的类型与功能、实现原理以及创建自定义过滤器的实践案例。通过理解和实践这些内容，开发者可以更好地掌握如何在.NET Core应用中有效地使用过滤器来增强应用的功能性和健壮性。

请注意，本章节内容是围绕.NET Core自定义过滤器机制的介绍，提供了一些理论知识、实践案例和代码示例。为了确保内容的连贯性和深度，我们在后续的章节中将继续深入分析过滤器的高级特性和最佳实践。

# 3. .NET自定义过滤器深入剖析

## 过滤器的继承结构
### 过滤器基类的分析
在.NET Core的MVC框架中，过滤器是通过一系列基类来实现的，最顶层的基类是`IFilterMetadata`。这个接口定义了过滤器的基本属性，但并不包含任何方法。所有的具体过滤器类型都派生于`Attribute`类，并且实现了`IFilterMetadata`接口，这使得过滤器可以作为属性附加到控制器动作或整个控制器上。

在继承结构的下一级，我们看到了`FilterAttribute`类。这个抽象类扩展了`Attribute`并实现了`IFilterMetadata`接口，它为所有基于属性的过滤器提供了一个共同的基类。`FilterAttribute`类是自定义属性类实现过滤逻辑的基础，它允许开发者通过自定义属性来控制过滤器的行为。

再向下一级，我们看到了`ActionFilterAttribute`、`AuthorizationFilterAttribute`、`ExceptionFilterAttribute`和`ResultFilterAttribute`等几个关键类。它们分别代表了不同类型的过滤器，各自实现了特定的接口。例如，`AuthorizationFilterAttribute`实现了`IAuthorizationFilter`接口，允许开发者实现授权逻辑；`ActionFilterAttribute`实现了`IActionFilter`接口，提供了在动作方法执行前后插入自定义逻辑的能力。

### 过滤器链的传递机制
当一个HTTP请求到达*** Core应用时，请求会经过一个过滤器链（Filter Chain），这个链由多个过滤器组成，这些过滤器可以是内置的，也可以是自定义的。过滤器链的传递机制确保了每个过滤器按照特定顺序执行，并且每个过滤器都有机会对请求进行处理或修改响应。

在过滤器链中，每个过滤器都可以决定是否将控制权传递给链中的下一个过滤器。例如，授权过滤器可以决定是否允许用户访问资源，如果不允许，过滤器可以停止链的执行并返回适当的响应。

过滤器链的构建过程是通过依赖注入（DI）来管理的。当框架解析控制器或动作方法的依赖项时，它会同时解析与之关联的过滤器。这些过滤器会被组合成一个链，然后按照声明的顺序执行。这一机制是通过DI容器中的服务描述符和服务提供者来实现的。

// 以下是一个简单的授权过滤器示例
public class CustomAuthorizationFilter : Attribute, IAuthorizationFilter
{
    public void OnAuthorizati