利用过滤器Filter和特性Attribute实现对Web API返回结果的封装和统一异常处理

在我们开发Web API应用的时候，我们可以借鉴ABP框架的过滤器Filter和特性Attribute的应用，实现对Web API返回结果的封装和统一异常处理，本篇随笔介绍利用AuthorizeAttribute实现Web API身份认证，利用ActionFilterAttribute实现对常规Web API返回结果进行统一格式的封装，利用ExceptionFilterAttribute实现对接口异常的统一处理，实现我们Web API常用到的几个通用处理过程。

1、Asp.net的Web API过滤器介绍

过滤器主要有这么几种：AuthorizationFilterAttribute 权限验证、ActionFilterAttribute 日志参数验证等、ExceptionFilterAttribute 异常处理捕获。

ActionFilter 主要实现执行请求方法体之前（覆盖基类方法OnActionExecuting），和之后的事件处理（覆盖基类方法OnActionExecuted）；ExceptionFilter主要实现触发异常方法（覆盖基类方法OnException）。

ActionFilterAttrubute提供了两个方法进行拦截：

OnActionExecuting和OnActionExecuted，他们都提供了同步和异步的方法。
OnActionExecuting方法在Action执行之前执行，OnActionExecuted方法在Action执行完成之后执行。

在使用MVC的时候，ActionFilter提供了一个Order属性，用户可以根据这个属性控制Filter的调用顺序，而Web API却不再支持该属性。Web API的Filter有自己的一套调用顺序规则：

所有Filter根据注册位置的不同拥有三种作用域：Global、Controller、Action：

通过HttpConfiguration类实例下Filters.Add()方法注册的Filter（一般在App_Start\WebApiConfig.cs文件中的Register方法中设置）就属于Global作用域；
通过Controller上打的Attribute进行注册的Filter就属于Controller作用域；
通过Action上打的Attribute进行注册的Filter就属于Action作用域；

他们遵循了以下规则：

在同一作用域下，AuthorizationFilter最先执行，之后执行ActionFilter
对于AuthorizationFilter和ActionFilter.OnActionExcuting来说，如果一个请求的生命周期中有多个Filter的话，执行顺序都是Global->Controller->Action；
对于ActionFilter，OnActionExecuting总是先于OnActionExecuted执行；
对于ExceptionFilter和ActionFilter.OnActionExcuted而言执行顺序为Action->Controller->Global；
对于所有Filter来说，如果阻止了请求:即对Response进行了赋值，则后续的Filter不再执行。

另外，值得注意的是，由于Web API的过滤器无法改变其顺序，那么它是按照 AuthorizationFilterAttribute -> ActionFilterAttribute -> ExceptionFilterAttribute 这个执行顺序来处理的，也就是说授权过滤器执行在前面，再次到自定义的ActionFilter，最后才是异常的过滤器处理。

2、Web API的身份授权过滤器处理

我们通过AuthorizationFilterAttribute 过滤器来处理用户Web API接口身份，比每次在代码上进行验证省事很多。

一般情况下，我们只要定义类继承于AuthorizeAttribute即可，由于AuthorizeAttribute是继承于AuthorizationFilterAttribute，如下所示。

    /// <summary>
    /// 验证Web Api接口用户身份
    /// </summary>
    public class ApiAuthorizeAttribute : AuthorizeAttribute
    {
            ...........
     }

而一般情况下，我们只需要重写bool IsAuthorized(HttpActionContext actionContext) 方法，实现授权处理逻辑即可。

我们在CheckToken的主要逻辑里面，主要对token令牌进行反向解析，并判断用户身份是否符合，如果不符合抛出异常，就会切换到异常处理器里面了。

然后在Web API控制器中，需要授权访问的Api控制器定义即可，我们可以把它放到基类里面声明这个过滤器特性。

那么所有Api接口的访问，都会检查用户的身份了。

2、自定义过滤器特性ActionFilterAttribute 的处理

这个ActionFilterAttribute 主要用于拦截用户访问控制器方法的处理过程，前面说到，OnActionExecuting方法在Action执行之前执行，OnActionExecuted方法在Action执行完成之后执行。

那么我们可以利用它进行函数AOP的处理了，也就是在执行前，执行后进行日志记录等，还有就是常规的参数检查、结果封装等，都可以在这个自定义过滤器中实现。

我们定义一个类WrapResultAttribute来标记封装结果，定义一个类DontWrapResultAttribute来标记不封装结果。

    /// <summary>
    /// 用于判断Web API需要包装返回结果.
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Interface | AttributeTargets.Method)]
    public class WrapResultAttribute : ActionFilterAttribute
{

}

    /// <summary>
    /// 用于判断Web API不需要包装返回结果.
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Interface | AttributeTargets.Method)]
    public class DontWrapResultAttribute : WrapResultAttribute
{

}

这个处理方式是借用ABP框架中这两个特性的处理逻辑。

利用，对于获取用户身份令牌的基础操作接口，我们可以不封装返回结果，如下标记所示。

那么执行后，返回的结果如下所示，就是正常的TokenResult对象的JSON信息

{
    "access_token": "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiIxIiwiaWF0IjoxNjE3MjY0MDQ4LCJqdGkiOiI0NTBjZmY3OC01OTEwLTQwYzUtYmJjMC01OTQ0YzNjMjhjNTUiLCJuYW1lIjoiYWRtaW4iLCJjb3JwaWQiOiI2IiwiY2hhbm5lbCI6IjAiLCJzaGFyZWRrZXkiOiIxMjM0YWJjZCJ9.Umv4j80Sj6BnoCCGO5LrnyddwtfqU5a8Jii92SjPApw",
    "expires_in": 604800
}

如果取消这个DontWrapResult的标记，那么它就继承基类BaseApiController的WrapResult的标记定义了。

    /// <summary>
    /// 所有接口基类
    /// </summary>
    [ExceptionHandling]
    [WrapResult]
    public class BaseApiController : ApiController

那么接口定义不变，但是返回的okenResult对象的JSON信息已经经过包装了。

{
    "result": {
        "access_token": "eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiIxIiwiaWF0IjoxNjE3MjY0NDQ5LCJqdGkiOiJmZTAzYzhlNi03NGVjLTRjNmEtYmMyZi01NTU3MjFiOTM1NDEiLCJuYW1lIjoiYWRtaW4iLCJjb3JwaWQiOiI2IiwiY2hhbm5lbCI6IjAiLCJzaGFyZWRrZXkiOiIxMjM0YWJjZCJ9.9B4dyoE9YTisl36A-w_evLs2o8raopwvDUIr2LxhO1c",
        "expires_in": 604800
    },
    "targetUrl": null,
    "success": true,
    "error": null,
    "unAuthorizedRequest": false,
    "__api": true
}

这个JSON格式是我们一个通用的接口返回，其中Result里面定义了返回的信息，而Error里面则定义一些错误信息（如果有错误的话），而success则用于判断是否执行成功，如果有错误异常信息，那么success返回为false。

这个通用返回的定义，是依照ABP框架的返回格式进行调整的，可以作为我们普通Web API的一个通用返回结果的处理。

前面提到过ActionFilterAttribute自定义处理过程，在控制器方法完成后，我们对返回的结果进行进一步的封装处理即可。

我们需要重写逻辑实现OnActionExecuted的函数

在做包装返回结果之前，我们需要判断是否方法或者控制器设置了不包装的标记DontWrapResultAttribute。

        public override void OnActionExecuted(HttpActionExecutedContext actionExecutedContext)
        {
            //如果有异常，则退出交给Exception的通用处理
            if (actionExecutedContext.Exception != null)
                return;

            //正常完成，那么判断是否需要包装结果输出，如果不需要则返回
            var dontWrap = false;
            var actionContext = actionExecutedContext.ActionContext;
            if (actionContext.ActionDescriptor is ReflectedHttpActionDescriptor actionDesc)
            {
                //判断方法是否包含DontWrapResultAttribute
                dontWrap = actionDesc.MethodInfo.GetCustomAttributes(inherit: false)
                    .Any(a => a.GetType().Equals(typeof(DontWrapResultAttribute)));

                if (dontWrap) return;
            }
            if (actionContext.ControllerContext.ControllerDescriptor is HttpControllerDescriptor controllerDesc)
            {
                //判断控制器是否包含DontWrapResultAttribute
                dontWrap = controllerDesc.GetCustomAttributes<Attribute>(inherit: true)
                  .Any(a => a.GetType().Equals(typeof(DontWrapResultAttribute)));

                if (dontWrap) return;
            }

上述代码也就是如果找到方法或者控制器有定义DontWrapResultAttribute的，就不要包装结果，否则下一步就是对结果进行封装了

            //需要包装，那么就包装输出结果
            AjaxResponse result = new AjaxResponse();
            // 状态代码
            var statusCode = actionContext.Response.StatusCode;
            // 读取返回的内容
            var content = actionContext.Response.Content.ReadAsAsync<object>().Result;
            // 请求是否成功
            result.Success = actionContext.Response.IsSuccessStatusCode;

            // 重新封装回传格式
            actionExecutedContext.Response = new HttpResponseMessage(statusCode)
            {
                Content = new ObjectContent<AjaxResponse>(
                   new AjaxResponse(content), JsonFomatterHelper.GetFormatter())
            };

其中AjaxResponse是参考ABP框架里面返回结果的类定义处理的。

    public abstract class AjaxResponseBase
    {
        public string TargetUrl { get; set; }

        public bool Success { get; set; }

        public ErrorInfo Error { get; set; }

        public bool UnAuthorizedRequest { get; set; }

        public bool __api { get; } = true;
    }

    [Serializable]
    public class AjaxResponse<TResult> : AjaxResponseBase
    {
        public TResult Result { get; set; }

      }

3、异常处理过滤器ExceptionFilterAttribute

前面介绍到，Web API的过滤器无法改变其顺序，它是按照 AuthorizationFilterAttribute -> ActionFilterAttribute -> ExceptionFilterAttribute 这个执行顺序来处理的，也就是说授权过滤器执行在前面，再次到自定义的ActionFilter，最后才是异常的过滤器处理。

异常处理过滤器，我们定义后，可以统一处理和封装异常信息，而我们只需要实现OnException的方法即可。

    /// <summary>
    /// 自定义异常处理
    /// </summary>
    public class ExceptionHandlingAttribute : ExceptionFilterAttribute
    {
        /// <summary>
        /// 统一对调用异常信息进行处理，返回自定义的异常信息
        /// </summary>
        /// <param name="context">HTTP上下文对象</param>
        public override void OnException(HttpActionExecutedContext context)
        {
        }
    }

完整的处理过程代码如下所示。

    /// <summary>
    /// 自定义异常处理
    /// </summary>
    public class ExceptionHandlingAttribute : ExceptionFilterAttribute
    {
        /// <summary>
        /// 统一对调用异常信息进行处理，返回自定义的异常信息
        /// </summary>
        /// <param name="context">HTTP上下文对象</param>
        public override void OnException(HttpActionExecutedContext context)
        {
            //获取方法或控制器对应的WrapResultAttribute属性
            var actionDescriptor = context.ActionContext.ActionDescriptor;
            var wrapResult = actionDescriptor.GetCustomAttributes<WrapResultAttribute>(inherit: true).FirstOrDefault()
                ?? actionDescriptor.ControllerDescriptor.GetCustomAttributes<WrapResultAttribute>(inherit: true).FirstOrDefault();

            //如设置，记录异常信息
            if (wrapResult != null && wrapResult.LogError)
            {
                LogHelper.Error(context.Exception);
            }

            var statusCode = GetStatusCode(context, wrapResult.WrapOnError);
            if (!wrapResult.WrapOnError)
            {
                context.Response = new HttpResponseMessage(statusCode) { 
                    Content = new StringContent(context.Exception.Message.ToJson())
                };
                context.Exception = null; //Handled!
                return;
            }

            //使用AjaxResponse包装结果
            var content = new ErrorInfo(context.Exception.Message/*, context.Exception.StackTrace*/);
            var isAuth = context.Exception is AuthorizationException;
            context.Response = new HttpResponseMessage(statusCode)
            {
                Content = new ObjectContent<AjaxResponse>(
                   new AjaxResponse(content, isAuth), JsonFomatterHelper.GetFormatter())
            };
            context.Exception = null; //Handled!
        }

这样我们在BaseApiController里面声明即可。

这样，一旦程序处理过程中，有错误抛出，都会统一到这里进行处理，有异常的返回JSON如下所示。

本篇随笔介绍利用AuthorizeAttribute实现Web API身份认证，利用ActionFilterAttribute实现对常规Web API返回结果进行统一格式的封装，利用ExceptionFilterAttribute实现对接口异常的统一处理，实现我们Web API常用到的几个通用处理过程。

1、Asp.net的Web API过滤器介绍

2、Web API的身份授权过滤器处理

2、自定义过滤器特性ActionFilterAttribute 的处理

3、异常处理过滤器ExceptionFilterAttribute

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