C#反射实现插件式开发

前言

插件式架构,一种全新的、开放性的、高扩展性的架构体系。插件式架构设计好处很多，把扩展功能从框架中剥离出来，降低了框架的复杂度，让框架更容易实现。扩展功能与框架以一种很松的方式耦合，两者在保持接口不变的情况下，可以独立变化和发布。基于插件设计并不神秘，相反它比起一团泥的设计更简单，更容易理解。

项目介绍

书写4个插件类库，分别传参实现“加减乘除”运算，调用插件的客户端采用Winform窗体程序。

目标框架：.NET Framework 4.6.1

项目架构和窗体布局：

客户端程序:

• PluginApp:反射调用插件

插件描述：

• PluginBase：规范插件的基类，定义抽象类，开发的插件的类需要继承此类，代表遵守这个规范。
• CustomPlugInA：实现加法的插件
• CustomPlugInB：实现减法的插件
• CustomPlugInC：实现乘法的插件
• CustomPlugInD：实现除法的插件

代码实现

插件基类

 /// <summary>
    ///插件基类
    /// </summary>
    public abstract class Base
    {
        /// <summary>
        /// 插件名称
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public abstract string Name();
       /// <summary>
       /// 插件描述
       /// </summary>
       /// <returns></returns>
        public abstract string Desc();
        /// <summary>
        /// 执行方法
        /// </summary>
        /// <param name="param1">参数1</param>
        /// <param name="param2">参数2</param>
        /// <returns></returns>
        public abstract string Run(int param1, int param2);
        /// <summary>
        /// 版本 
        /// </summary>
        public string Version
        {
            get { return "1.0.0"; }
        }
    }

PlugInA

    public class PlugInA: Base
    {

        public override string Name()
        {
            return "PlugInA";
        }

        public override string Desc()
        {
            return "加法";
        }

        public override string Run(int param1,int param2)
        {
            return (param1 + param2) + "";
        }
    }
}

PlugInB

    public class PlugInB : Base
    {

        public override string Name()
        {
            return "PlugInB";
        }

        public override string Desc()
        {
            return "减法";
        }

        public override string Run(int param1, int param2)
        {
            return (param1 - param2) + "";
        }
    }

PlugInC

  public class PlugInC : Base
    {

        public override string Name()
        {
            return "PlugInC";
        }

        public override string Desc()
        {
            return "乘法";
        }

        public override string Run(int param1, int param2)
        {
            return (param1 * param2) + "";
        }
    }

PlugInD

 public class PlugInD : Base
    {

        public override string Name()
        {
            return "PlugInD";
        }

        public override string Desc()
        {
            return "除法";
        }

        public override string Run(int param1, int param2)
        {
            return (param1 / param2) + "";
        }
    }

客户端核心代码：

   public partial class FrmMain : Form
    {
        public FrmMain()
        {
            InitializeComponent();
            dgrvPlugins.AutoGenerateColumns = false;
        }

        List<PluginModel> List = new List<PluginModel>();

        readonly string PlugInPath = Application.StartupPath + "\\PlugIns";

        /// <summary>
        /// 载入插件
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btLoadPlugins_Click(object sender, EventArgs e)
        {

            if (!Directory.Exists(PlugInPath))
            {
                Directory.CreateDirectory(PlugInPath);
            }
            List.Clear();
            string[] files = Directory.GetFiles(PlugInPath);
            foreach (string file in files)
            {
                if (file.ToLower().EndsWith(".dll"))
                {
                    try
                    {
                        Assembly assembly = Assembly.LoadFrom(file);
                        Type[] types = assembly.GetTypes();
                        foreach (Type type in types)
                        {
                            if (type.BaseType.FullName == "PlugInBase.Base")
                            {
                                object obj = assembly.CreateInstance(type.FullName);
                                string name = type.GetMethod("Name").Invoke(obj, null).ToString();
                                string desc = type.GetMethod("Desc").Invoke(obj, null).ToString();
                                string version = type.GetProperty("Version").GetValue(obj).ToString();

                                List.Add(new PluginModel
                                {
                                    Name = name,
                                    Desc = desc,
                                    Version = version,
                                    type = type,
                                    Obj = obj
                                });
                            }
                        }
                    }
                    catch (Exception ex)
                    {
                        throw ex;
                    }
                }
            }

            dgrvPlugins.DataSource = new BindingList<PluginModel>(List);
        }

        /// <summary>
        /// 打开插件目录
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btOpenPluginDir_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Process.Start(PlugInPath);
        }


        /// <summary>
        /// 执行选中插件
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btExcute_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //获取选择的插件信息
            int index = dgrvPlugins.CurrentRow.Index;
            object obj = List[index].Obj;
            Type type = List[index].type;
            //参数
            object[] inParams = new object[2];
            inParams[0] =Convert.ToInt32( dgrvPlugins.CurrentRow.Cells[2].Value);
            inParams[1] = Convert.ToInt32(dgrvPlugins.CurrentRow.Cells[3].Value);
            object value = type.GetMethod("Run").Invoke(obj, inParams);
            MessageBox.Show(Convert.ToString(value),"结果",MessageBoxButtons.OK);
        }
    }

项目配置

插件生成配置

编译生成项目的时候需要注意，此处的调用插件是通过反射调用.dll中类和方法，所以首先要找到这个.dll的文件，所以此处我们在Winform客户端程序下建立一个存放类库dll的文件PlugIns,在插件类库项目生成后事件命令中，填入如下命令：

copy /Y "$(TargetDir)$(ProjectName).dll" "$(SolutionDir)\PlugIns"

以上命令代表，在项目的类库生成后，将类库copy到解决方案的路径子文件夹PlugIns，也就是我们建立存放自定义插件的文件夹。当然，如果不怕麻烦，每次生成后，手动复制到此文件夹也可以，直接复制到客户端程序的..\bin\PlugIns文件夹下。

插件路径配置

全选这些类库，把这些类库设置为"如果较新则复制",这样每次在编译客户端程序，如果自定义插件有更新，则同步会复制到bin目录下

插件基类配置

插件基类提供了规范，需要在类库的生成后事件，添加命令：

copy /Y "$(TargetDir)$(ProjectName).dll" "$(SolutionDir)\bin\Debug"

将生成的dll文件，拷贝到客户端程序的bin路径下

调用演示

CustomPlugInA

CustomPlugInB

CustomPlugInC

CustomPlugInD

插件开发优缺点

• 把扩展功能从框架中剥离出来，降低了框架的复杂度，让框架更容易实现
• 宿主中可以对各个模块解析，完成插件间、插件和主程序间的通信。
• 插件开发的可扩展性，灵活性比较高，而且可以进行定制化开发。

缺点

• 每一个插件被编译成了dll，各模块无法单独运行，必须依托于主程序。

• 修改插件时，由于生成的是dll，无法快速直观的查看修改以及调试。

• 每一个插件必须依赖于某一个规范。