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[ASP.NET Core 3框架揭秘] Options[4]: Options模型[下篇]

六、IOptionsMonitorCache<TOptions>

IOptionsFactory<TOptions>解决了Options的创建与初始化问题,但由于它自身是无状态的,所以Options模型对Options对象实施缓存可以获得更好的性能。Options模型中针对Options对象的缓存由IOptionsMonitorCache<TOptions>对象来完成,如下所示的代码片段是该接口的定义。

public interface IOptionsMonitorCache<TOptions> where TOptions : class
{
    TOptions GetOrAdd(string name, Func<TOptions> createOptions);
    bool TryAdd(string name, TOptions options);
    bool TryRemove(string name);
    void Clear();
}

由于Options模型总是根据名称来提供对应的Options对象,所以IOptionsMonitorCache<TOptions>对象也根据名称来缓存Options对象。如上面的代码片段所示,IOptionsMonitorCache<TOptions>接口提供了4个方法,分别实现针对Options缓存的获取、添加、移除和清理。IOptionsMonitorCache<TOptions>接口的默认实现是前面提到的OptionsCache<TOptions>类型,OptionsManager对象会将其作为自身的“私有”缓存。实现在OptionsCache<TOptions>类型中针对Options对象的缓存逻辑其实很简单:它仅仅使用一个ConcurrentDictionary<string, Lazy<TOptions>>对象作为缓存Options的容器而已。如下所示的代码片段基本上体现了OptionsCache<TOptions>类型的实现逻辑。

public class OptionsCache<TOptions> :  IOptionsMonitorCache<TOptions> 
    where TOptions : class
{
    private readonly ConcurrentDictionary<string, Lazy<TOptions>> _cache =   new ConcurrentDictionary<string, Lazy<TOptions>>(StringComparer.Ordinal);   
    public void Clear() => _cache.Clear();   
    public virtual TOptions GetOrAdd(string name, Func<TOptions> createOptions)   => _cache.GetOrAdd(name, new Lazy<TOptions>(createOptions)).Value;   
    public virtual bool TryAdd(string name, TOptions options)  => _cache.TryAdd(name, new Lazy<TOptions>(() => options));    
    public virtual bool TryRemove(string name)   => _cache.TryRemove(name, out var ignored);
}

七、IOptionsMonitor<TOptions>

Options模型之所以将表示缓存的接口命名为IOptionsMonitorCache<TOptions>,是因为缓存最初是为IOptionsMonitor<TOptions>对象服务的,该对象旨在实现针对承载Options对象的原始数据源的监控,并在检测到数据更新后及时替换缓存的Options对象。

public interface IOptionsMonitor<out TOptions>
{
    TOptions CurrentValue { get; }
    TOptions Get(string name);
    IDisposable OnChange(Action<TOptions, string> listener);
}

除了直接调用定义在IOptionsMonitor<TOptions>接口中的OnChange方法注册应用新Options对象的回调,还可以调用如下这个同名的扩展方法。通过OnChange方法注册的回调是一个类型为Action<TOptions>的委托对象,由于缺少输出参数来区分Options的名称,所以注册的回调适用于所有的Options对象。值得一提的是,这两个OnChange方法的返回类型为IDisposable,实际上代表了针对回调的注册,我们可以调用返回对象的Dispose方法解除注册。

public static class OptionsMonitorExtensions
{
    public static IDisposable OnChange<TOptions>( this IOptionsMonitor<TOptions> monitor, Action<TOptions> listener)
        => monitor.OnChange((o, _) => listener(o));
}

.NET Core应用在进行数据变化监控时总是使用一个IChangeToken对象来发送通知,用于监控Options数据变化的IOptionsMonitor<TOptions>对象自然也不例外。IOptionsMonitor<TOptions>对象在检测到数据变化后用于对外发送通知的IChangeToken对象是由一个IOptionsChangeTokenSource<TOptions>对象完成的。IOptionsChangeTokenSource<TOptions>接口的Name属性表示Options的名称,而前面所说的IChangeToken对象由其GetChangeToken方法来提供。

public interface IOptionsChangeTokenSource<out TOptions>
{
    string Name { get; }
    IChangeToken GetChangeToken(); 
}

Options模型定义了如下这个OptionsMonitor<TOptions>类型作为对IOptionsMonitor<TOptions>接口的默认实现。当调用构造函数创建一个OptionsMonitor<TOptions>对象时需要提供一个用来创建和初始化Options对象的IOptionsFactory<TOptions>对象,一个用来对提供的Options对象实施缓存的IOptionsMonitorCache<TOptions>对象,以及一组用来检测配置选项数据变化并对外发送通知的IOptionsChangeTokenSource<TOptions>对象。

public class OptionsMonitor<TOptions> :IOptionsMonitor<TOptions> where TOptions : class, new()
{
    private readonly IOptionsMonitorCache<TOptions> _cache;
    private readonly IOptionsFactory<TOptions> _factory;
    private readonly IEnumerable<IOptionsChangeTokenSource<TOptions>> _sources;
    internal event Action<TOptions, string> _onChange;
</span><span style="color: #0000ff;">public</span> OptionsMonitor(IOptionsFactory&lt;TOptions&gt; factory,IEnumerable&lt;IOptionsChangeTokenSource&lt;TOptions&gt;&gt; sources,IOptionsMonitorCache&lt;TOptions&gt;<span style="color: #000000;"> cache)
{
    _factory </span>=<span style="color: #000000;"> factory;
    _sources </span>=<span style="color: #000000;"> sources;
    _cache </span>=<span style="color: #000000;"> cache;

    </span><span style="color: #0000ff;">foreach</span> (<span style="color: #0000ff;">var</span> source <span style="color: #0000ff;">in</span><span style="color: #000000;"> _sources)
    {
        ChangeToken.OnChange</span>&lt;<span style="color: #0000ff;">string</span>&gt;(() =&gt; source.GetChangeToken(),(name) =&gt;<span style="color: #000000;"> InvokeChanged(name),source.Name);
    }
}

</span><span style="color: #0000ff;">private</span> <span style="color: #0000ff;">void</span> InvokeChanged(<span style="color: #0000ff;">string</span><span style="color: #000000;"> name)
{
    name </span>= name ??<span style="color: #000000;"> Options.DefaultName;
    _cache.TryRemove(name);
    </span><span style="color: #0000ff;">var</span> options =<span style="color: #000000;"> Get(name);
    </span><span style="color: #0000ff;">if</span> (_onChange != <span style="color: #0000ff;">null</span><span style="color: #000000;">)
    {
        _onChange.Invoke(options, name);
    }
}

</span><span style="color: #0000ff;">public</span> TOptions CurrentValue { <span style="color: #0000ff;">get</span> =&gt;<span style="color: #000000;"> Get(Options.DefaultName); }

</span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">virtual</span> TOptions Get(<span style="color: #0000ff;">string</span> name) =&gt; _cache.GetOrAdd(name, () =&gt;<span style="color: #000000;"> _factory.Create(name));

</span><span style="color: #0000ff;">public</span> IDisposable OnChange(Action&lt;TOptions, <span style="color: #0000ff;">string</span>&gt;<span style="color: #000000;"> listener)
{
    </span><span style="color: #0000ff;">var</span> disposable = <span style="color: #0000ff;">new</span> ChangeTrackerDisposable(<span style="color: #0000ff;">this</span><span style="color: #000000;">, listener);
    _onChange </span>+=<span style="color: #000000;"> disposable.OnChange;
    </span><span style="color: #0000ff;">return</span><span style="color: #000000;"> disposable;
}

</span><span style="color: #0000ff;">internal</span> <span style="color: #0000ff;">class</span><span style="color: #000000;"> ChangeTrackerDisposable : IDisposable
{
    </span><span style="color: #0000ff;">private</span> <span style="color: #0000ff;">readonly</span> Action&lt;TOptions, <span style="color: #0000ff;">string</span>&gt;<span style="color: #000000;"> _listener;
    </span><span style="color: #0000ff;">private</span> <span style="color: #0000ff;">readonly</span> OptionsMonitor&lt;TOptions&gt;<span style="color: #000000;"> _monitor;

    </span><span style="color: #0000ff;">public</span> ChangeTrackerDisposable(OptionsMonitor&lt;TOptions&gt; monitor, Action&lt;TOptions, <span style="color: #0000ff;">string</span>&gt;<span style="color: #000000;"> listener)
    {
        _listener </span>=<span style="color: #000000;"> listener;
        _monitor </span>=<span style="color: #000000;"> monitor;
    }

    </span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">void</span> OnChange(TOptions options, <span style="color: #0000ff;">string</span> name) =&gt;<span style="color: #000000;"> _listener.Invoke(options, name);
    </span><span style="color: #0000ff;">public</span> <span style="color: #0000ff;">void</span> Dispose() =&gt; _monitor._onChange -=<span style="color: #000000;"> OnChange;
}

}

由于OptionsMonitor<TOptions>对象提供的Options对象总是来源于IOptionsMonitorCache<TOptions>对象表示的缓存容器,所以它只需要利用提供的IOptionsChangeTokenSource对象来监控Options数据的变化,并在检测到变化之后及时删除缓存中对应的Options对象,这样就能保证其CurrentValue属性和Get方法返回的总是最新的Options数据,这样的逻辑反映在上面给出的代码片段中。

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[ASP.NET Core 3框架揭秘] Options[2]: 配置选项的正确使用方式[下篇]
[ASP.NET Core 3框架揭秘] Options[3]: Options模型[上篇]
[ASP.NET Core 3框架揭秘] Options[4]: Options模型[下篇]
[ASP.NET Core 3框架揭秘] Options[5]: 依赖注入
[ASP.NET Core 3框架揭秘] Options[6]: 扩展与定制
[ASP.NET Core 3框架揭秘] Options[7]: 与配置系统的整合

本文转载自博客园,原文链接:https://www.cnblogs.com/artech/p/inside-asp-net-core-06-04.html

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