Como interceptar uma chamada de método em c #?


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Para uma determinada classe, eu gostaria de ter a funcionalidade de rastreamento, ou seja, gostaria de registrar todas as chamadas de métodos (assinatura do método e valores reais dos parâmetros) e todas as saídas do método (apenas a assinatura do método).

Como faço para isso assumindo que:

  • Não quero usar nenhuma biblioteca AOP de terceiros para C #,
  • Não quero adicionar código duplicado a todos os métodos que desejo rastrear,
  • Não quero alterar a API pública da classe - os usuários da classe devem poder chamar todos os métodos exatamente da mesma maneira.

Para tornar a questão mais concreta, vamos assumir que existem 3 classes:

 public class Caller 
 {
     public static void Call() 
     {
         Traced traced = new Traced();
         traced.Method1();
         traced.Method2(); 
     }
 }

 public class Traced 
 {
     public void Method1(String name, Int32 value) { }

     public void Method2(Object object) { }
 }

 public class Logger
 {
     public static void LogStart(MethodInfo method, Object[] parameterValues);

     public static void LogEnd(MethodInfo method);
 }

Como invoco Logger.LogStart e Logger.LogEnd para todas as chamadas para Method1 e Method2 sem modificar o método Caller.Call e sem adicionar as chamadas explicitamente a Traced.Method1 e Traced.Method2 ?

Edit: Qual seria a solução se eu tivesse permissão para alterar um pouco o método de chamada?



1
Se você quiser saber como a interceptação funciona em C #, dê uma olhada no Tiny Interceptor . Este exemplo é executado sem nenhuma dependência. Observe que se você deseja usar o AOP em projetos do mundo real, não tente implementá-lo. Use bibliotecas como o PostSharp.
Jalal

Eu implementei o log de uma chamada de método (antes e depois) usando a biblioteca MethodDecorator.Fody. Por favor, dê uma olhada na biblioteca em github.com/Fody/MethodDecorator
Dilhan Jayathilake

Respostas:


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C # não é uma linguagem orientada para AOP. Possui alguns recursos de AOP e você pode emular outros, mas fazer AOP com C # é doloroso.

Procurei maneiras de fazer exatamente o que você queria fazer e não achei uma maneira fácil de fazê-lo.

Pelo que entendi, é isso que você deseja fazer:

[Log()]
public void Method1(String name, Int32 value);

e para fazer isso você tem duas opções principais

  1. Herde sua classe de MarshalByRefObject ou ContextBoundObject e defina um atributo que herda de IMessageSink. Este artigo tem um bom exemplo. Você deve considerar, no entanto, que o uso de um MarshalByRefObject diminuirá como o inferno, e eu quero dizer, estou falando de um desempenho 10x perdido, portanto, pense com cuidado antes de tentar isso.

  2. A outra opção é injetar código diretamente. Em tempo de execução, o que significa que você terá que usar a reflexão para "ler" todas as classes, obter seus atributos e injetar a chamada apropriada (e, nesse caso, acho que você não poderia usar o método Reflection.Emit como penso que Reflection.Emit não permite inserir um novo código dentro de um método já existente). Em tempo de design, isso significará a criação de uma extensão para o compilador CLR, que sinceramente não faço ideia de como isso é feito.

A opção final é usar uma estrutura de IoC . Talvez não seja a solução perfeita, pois a maioria das estruturas de IoC funciona definindo pontos de entrada que permitem que os métodos sejam conectados, mas, dependendo do que você deseja obter, essa pode ser uma aproximação justa.


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Em outras palavras, 'ai'
johnc

2
Devo salientar que, se você tivesse funções de primeira classe, uma função poderia ser tratada como qualquer outra variável e você poderia ter um "gancho de método" que faça o que ele deseja.
RCIX 26/08/09

3
Uma terceira alternativa é gerar uma herança baseada em AOP proxies em tempo de execução usando Reflection.Emit. Essa é a abordagem escolhida pelo Spring.NET . No entanto, isso exigiria métodos virtuais ativados Tracede não é realmente adequado para uso sem algum tipo de contêiner IOC, portanto, entendo por que essa opção não está na sua lista.
Marijn

2
sua segunda opção é basicamente "Escreva as partes de uma estrutura de AOP que você precisa manualmente", o que deve resultar nas inferências de "Ah, espere, talvez eu deva usar uma opção de terceiros criada especificamente para resolver o problema que tenho, em vez de diminuir -inveted-here-road "
Rune FS

2
@jorge Você pode fornecer alguns exemplos / link para conseguir isso usando Dependency Injection / IoC famework como Ninject
Charanraj Golla

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A maneira mais simples de conseguir isso é provavelmente usando o PostSharp . Ele injeta código dentro de seus métodos com base nos atributos que você aplica a ele. Ele permite que você faça exatamente o que deseja.

Outra opção é usar a API de criação de perfil para injetar código dentro do método, mas isso é realmente sério.


3
você também pode injetar coisas com ICorDebug mas isso é super mal
Sam Saffron

9

Se você escrever uma classe - chamada Tracing - que implementa a interface IDisposable, você pode agrupar todos os corpos de métodos em um

Using( Tracing tracing = new Tracing() ){ ... method body ...}

Na classe Tracing, você pode lidar com a lógica dos rastreamentos no método construtor / Dispose, respectivamente, na classe Tracing para acompanhar a entrada e a saída dos métodos. De tal modo que:

    public class Traced 
    {
        public void Method1(String name, Int32 value) {
            using(Tracing tracer = new Tracing()) 
            {
                [... method body ...]
            }
        }

        public void Method2(Object object) { 
            using(Tracing tracer = new Tracing())
            {
                [... method body ...]
            }
        }
    }

parece muito esforço
LeRoi 10/01

3
Isso não tem nada a ver com responder à pergunta.
Latência

9

Você poderia consegui-lo com o recurso de interceptação de um contêiner de DI, como o Castle Windsor . De fato, é possível configurar o contêiner de maneira que todas as classes que possuem um método decorado por um atributo específico sejam interceptadas.

Em relação ao ponto 3, o OP solicitou uma solução sem estrutura de AOP. Presumi na resposta a seguir que o que deveria ser evitado eram Aspect, JointPoint, PointCut etc. De acordo com a documentação da Interception da CastleWindsor , nenhum deles é necessário para realizar o que é solicitado.

Configure o registro genérico de um Interceptor, com base na presença de um atributo:

public class RequireInterception : IContributeComponentModelConstruction
{
    public void ProcessModel(IKernel kernel, ComponentModel model)
    {
        if (HasAMethodDecoratedByLoggingAttribute(model.Implementation))
        {
            model.Interceptors.Add(new InterceptorReference(typeof(ConsoleLoggingInterceptor)));
            model.Interceptors.Add(new InterceptorReference(typeof(NLogInterceptor)));
        }
    }

    private bool HasAMethodDecoratedByLoggingAttribute(Type implementation)
    {
        foreach (var memberInfo in implementation.GetMembers())
        {
            var attribute = memberInfo.GetCustomAttributes(typeof(LogAttribute)).FirstOrDefault() as LogAttribute;
            if (attribute != null)
            {
                return true;
            }
        }

        return false;
    }
}

Adicione o IContributeComponentModelConstruction criado ao contêiner

container.Kernel.ComponentModelBuilder.AddContributor(new RequireInterception());

E você pode fazer o que quiser no próprio interceptador

public class ConsoleLoggingInterceptor : IInterceptor
{
    public void Intercept(IInvocation invocation)
    {
        Console.Writeline("Log before executing");
        invocation.Proceed();
        Console.Writeline("Log after executing");
    }
}

Adicione o atributo de log ao seu método para registrar

 public class Traced 
 {
     [Log]
     public void Method1(String name, Int32 value) { }

     [Log]
     public void Method2(Object object) { }
 }

Observe que alguma manipulação do atributo será necessária se apenas algum método de uma classe precisar ser interceptado. Por padrão, todos os métodos públicos serão interceptados.


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Se você deseja rastrear seus métodos sem limitação (sem adaptação de código, sem AOP Framework, sem código duplicado), deixe-me dizer, você precisa de alguma mágica ...

Sério, resolvi implementar um AOP Framework trabalhando em tempo de execução.

Você pode encontrar aqui: NConcern .NET AOP Framework

Decidi criar esse quadro de AOP para responder a esse tipo de necessidades. é uma biblioteca simples muito leve. Você pode ver um exemplo de logger na página inicial.

Se você não quiser usar um assembly de terceiros, poderá procurar a fonte de código (código aberto) e copiar os arquivos Aspect.Directory.cs e Aspect.Directory.Entry.cs para - conforme desejado. Essas classes permitem substituir seus métodos em tempo de execução. Eu apenas pediria que respeitasse a licença.

Espero que você encontre o que precisa ou o convença a finalmente usar um quadro de AOP.



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Eu encontrei uma maneira diferente que pode ser mais fácil ...

Declarar um método InvokeMethod

[WebMethod]
    public object InvokeMethod(string methodName, Dictionary<string, object> methodArguments)
    {
        try
        {
            string lowerMethodName = '_' + methodName.ToLowerInvariant();
            List<object> tempParams = new List<object>();
            foreach (MethodInfo methodInfo in serviceMethods.Where(methodInfo => methodInfo.Name.ToLowerInvariant() == lowerMethodName))
            {
                ParameterInfo[] parameters = methodInfo.GetParameters();
                if (parameters.Length != methodArguments.Count()) continue;
                else foreach (ParameterInfo parameter in parameters)
                    {
                        object argument = null;
                        if (methodArguments.TryGetValue(parameter.Name, out argument))
                        {
                            if (parameter.ParameterType.IsValueType)
                            {
                                System.ComponentModel.TypeConverter tc = System.ComponentModel.TypeDescriptor.GetConverter(parameter.ParameterType);
                                argument = tc.ConvertFrom(argument);

                            }
                            tempParams.Insert(parameter.Position, argument);

                        }
                        else goto ContinueLoop;
                    }

                foreach (object attribute in methodInfo.GetCustomAttributes(true))
                {
                    if (attribute is YourAttributeClass)
                    {
                        RequiresPermissionAttribute attrib = attribute as YourAttributeClass;
                        YourAttributeClass.YourMethod();//Mine throws an ex
                    }
                }

                return methodInfo.Invoke(this, tempParams.ToArray());
            ContinueLoop:
                continue;
            }
            return null;
        }
        catch
        {
            throw;
        }
    }

Eu então defino meus métodos assim

[WebMethod]
    public void BroadcastMessage(string Message)
    {
        //MessageBus.GetInstance().SendAll("<span class='system'>Web Service Broadcast: <b>" + Message + "</b></span>");
        //return;
        InvokeMethod("BroadcastMessage", new Dictionary<string, object>() { {"Message", Message} });
    }

    [RequiresPermission("editUser")]
    void _BroadcastMessage(string Message)
    {
        MessageBus.GetInstance().SendAll("<span class='system'>Web Service Broadcast: <b>" + Message + "</b></span>");
        return;
    }

Agora posso fazer a verificação em tempo de execução sem a injeção de dependência ...

Não há truques no site :)

Espero que você concorde que isso é menos pesado que um Framework AOP ou derivado de MarshalByRefObject ou usando classes de comunicação remota ou proxy.


4

Primeiro você precisa modificar sua classe para implementar uma interface (em vez de implementar o MarshalByRefObject).

interface ITraced {
    void Method1();
    void Method2()
}
class Traced: ITraced { .... }

Em seguida, você precisa de um objeto wrapper genérico baseado no RealProxy para decorar qualquer interface e permitir a interceptação de qualquer chamada para o objeto decorado.

class MethodLogInterceptor: RealProxy
{
     public MethodLogInterceptor(Type interfaceType, object decorated) 
         : base(interfaceType)
     {
          _decorated = decorated;
     }

    public override IMessage Invoke(IMessage msg)
    {
        var methodCall = msg as IMethodCallMessage;
        var methodInfo = methodCall.MethodBase;
        Console.WriteLine("Precall " + methodInfo.Name);
        var result = methodInfo.Invoke(_decorated, methodCall.InArgs);
        Console.WriteLine("Postcall " + methodInfo.Name);

        return new ReturnMessage(result, null, 0,
            methodCall.LogicalCallContext, methodCall);
    }
}

Agora estamos prontos para interceptar chamadas para o Método1 e o Método2 do ITraced

 public class Caller 
 {
     public static void Call() 
     {
         ITraced traced = (ITraced)new MethodLogInterceptor(typeof(ITraced), new Traced()).GetTransparentProxy();
         traced.Method1();
         traced.Method2(); 
     }
 }

2

Você pode usar a estrutura de código aberto CInject no CodePlex. Você pode escrever um código mínimo para criar um Injetor e interceptar qualquer código rapidamente com o CInject. Além disso, como esse é um código aberto, você também pode estender isso.

Ou você pode seguir as etapas mencionadas neste artigo em Interceptando chamadas de método usando IL e criar seu próprio interceptador usando as classes Reflection.Emit em C #.


1

Não conheço uma solução, mas minha abordagem seria a seguinte.

Decore a classe (ou seus métodos) com um atributo personalizado. Em outro lugar do programa, deixe uma função de inicialização refletir todos os tipos, leia os métodos decorados com os atributos e injete algum código IL no método. Na verdade, pode ser mais prático substituir o método por um esboço que chama LogStart, o método real e depois LogEnd. Além disso, não sei se você pode alterar os métodos usando a reflexão, para que seja mais prático substituir o tipo inteiro.


1

Você pode usar o GOF Decorator Pattern e 'decorar' todas as classes que precisam de rastreamento.

Provavelmente é apenas realmente prático com um contêiner IOC (mas, como apontador anterior, você pode considerar a interceptação de método se quiser seguir o caminho do IOC).



1

AOP é uma obrigação para a implementação de código limpo; no entanto, se você deseja colocar um bloco em C #, métodos genéricos têm um uso relativamente mais fácil. (com senso intelectual e código fortemente tipado) Certamente, NÃO pode ser uma alternativa para AOP.

Embora o PostSHarp tenha poucos problemas com bugs (não me sinto confiante em usar na produção), é uma coisa boa.

Classe de wrapper genérico,

public class Wrapper
{
    public static Exception TryCatch(Action actionToWrap, Action<Exception> exceptionHandler = null)
    {
        Exception retval = null;
        try
        {
            actionToWrap();
        }
        catch (Exception exception)
        {
            retval = exception;
            if (exceptionHandler != null)
            {
                exceptionHandler(retval);
            }
        }
        return retval;
    }

    public static Exception LogOnError(Action actionToWrap, string errorMessage = "", Action<Exception> afterExceptionHandled = null)
    {
        return Wrapper.TryCatch(actionToWrap, (e) =>
        {
            if (afterExceptionHandled != null)
            {
                afterExceptionHandled(e);
            }
        });
    }
}

o uso pode ser assim (com senso de inteligência, é claro)

var exception = Wrapper.LogOnError(() =>
{
  MessageBox.Show("test");
  throw new Exception("test");
}, "Hata");

Concordo que o Postsharp é uma biblioteca AOP e manipulará a interceptação, no entanto, seu exemplo não ilustra nada disso. Não confunda IoC com interceptação. Eles não são os mesmos.
Latência

-1
  1. Escreva sua própria biblioteca de AOP.
  2. Use a reflexão para gerar um proxy de log em suas instâncias (não tenho certeza se você pode fazê-lo sem alterar alguma parte do código existente).
  3. Reescreva a montagem e injete seu código de log (basicamente o mesmo que 1).
  4. Hospede o CLR e adicione log nesse nível (acho que essa é a solução mais difícil de implementar, não tenho certeza se você possui os ganchos necessários no CLR).

-3

O melhor que você pode fazer antes do C # 6 com o 'nameof' lançado é usar as expressões StackTrace e linq lentas.

Por exemplo, para esse método

    public void MyMethod(int age, string name)
    {
        log.DebugTrace(() => age, () => name);

        //do your stuff
    }

Essa linha pode ser produzida no seu arquivo de log

Method 'MyMethod' parameters age: 20 name: Mike

Aqui está a implementação:

    //TODO: replace with 'nameof' in C# 6
    public static void DebugTrace(this ILog log, params Expression<Func<object>>[] args)
    {
        #if DEBUG

        var method = (new StackTrace()).GetFrame(1).GetMethod();

        var parameters = new List<string>();

        foreach(var arg in args)
        {
            MemberExpression memberExpression = null;
            if (arg.Body is MemberExpression)
                memberExpression = (MemberExpression)arg.Body;

            if (arg.Body is UnaryExpression && ((UnaryExpression)arg.Body).Operand is MemberExpression)
                memberExpression = (MemberExpression)((UnaryExpression)arg.Body).Operand;

            parameters.Add(memberExpression == null ? "NA" : memberExpression.Member.Name + ": " + arg.Compile().DynamicInvoke().ToString());
        }

        log.Debug(string.Format("Method '{0}' parameters {1}", method.Name, string.Join(" ", parameters)));

        #endif
    }

Isso falha no requisito definido em seu segundo ponto.
Ted Bigham
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