在ASP.NET Core中创建自定义端点可视化图

上篇文章中,我为构建自定义端点可视化图奠定了基础,正如我在第一篇文章中展示的那样。该图显示了端点路由的不同部分:文字值,参数,动词约束和产生结果的端点:

在ASP.NET Core中创建自定义端点可视化图

在本文中,我将展示如何通过创建一个自定义的DfaGraphWriter来为自己的应用程序创建一个端点图。

这篇文章使用了本系列前几篇文章中的技巧和类,因此我强烈建议在继续之前先阅读这些技巧和类。

作者:依乐祝

原文链接:https://andrewlock.net/creating-a-custom-endpoint-visualization-graph/

译文:https://www.cnblogs.com/yilezhu/p/13380120.html

为端点图添加配置

我们首先要看的是如何配置最终端点图的外观。我们将为两种类型的节点和四种类型的边缘添加配置。边是:

  • 文字边缘:路线部分,例如apivalues中的文字匹配api/values/{id}
  • 参数边缘:路线的参数化部分,例如{id}route中api/values/{id}
  • 捕获所有边:与“全部捕获”路由参数相对应的边,例如{**slug}
  • 策略边缘:与URL以外的其他约束相对应的边缘。例如,图中的基于HTTP谓词的边HTTP: GET

节点是:

  • 匹配节点:与端点匹配关联的节点,因此将生成响应。
  • 默认节点:与端点匹配关联的节点。

每个节点和边都可以具有任意数量的Graphviz属性来控制其显示。下面的GraphDisplayOptions显示了我在本文开始时用于生成图形的默认值:

public class GraphDisplayOptions
{
/// <summary>
/// Additional display options for literal edges
/// </summary>
public string LiteralEdge { get; set; } = string.Empty; /// <summary>
/// Additional display options for parameter edges
/// </summary>
public string ParametersEdge { get; set; } = "arrowhead=diamond color=\"blue\""; /// <summary>
/// Additional display options for catchall parameter edges
/// </summary>
public string CatchAllEdge { get; set; } = "arrowhead=odot color=\"green\""; /// <summary>
/// Additional display options for policy edges
/// </summary>
public string PolicyEdge { get; set; } = "color=\"red\" style=dashed arrowhead=open"; /// <summary>
/// Additional display options for node which contains a match
/// </summary>
public string MatchingNode { get; set; } = "shape=box style=filled color=\"brown\" fontcolor=\"white\""; /// <summary>
/// Additional display options for node without matches
/// </summary>
public string DefaultNode { get; set; } = string.Empty;
}

我们现在可以使用这个对象来控制显示,并使用上一篇文章中所示的ImpromptuInterface“代理”技术来创建我们的自定义图形编写器。

创建自定义的DfaGraphWriter

我们的自定义图形编辑器(巧妙地称为CustomDfaGraphWriter)在很大程度上基于包含在ASP.NET Core中的DfaGraphWriter。该类的主体与原始类相同,但有以下更改:

  • GraphDisplayOptions注入类中以自定义显示。
  • 使用ImpromptuInterface库来处理内部DfaMatcherBuilderDfaNode类,如上一篇文章中所示
  • 自定义WriteNode函数以使用我们的自定义样式。
  • 添加一个Visit函数来处理IDfaNode接口,而不是在内部DfaNode类上使用Visit()方法。

CustomDfaGraphWriter的全部代码如下所示,重点是主Write()功能。我保持了与原始版本几乎相同的实现,只是更新了我们必须更新的部分。

public class CustomDfaGraphWriter
{
// Inject the GraphDisplayOptions
private readonly IServiceProvider _services;
private readonly GraphDisplayOptions _options;
public CustomDfaGraphWriter(IServiceProvider services, GraphDisplayOptions options)
{
_services = services;
_options = options;
} public void Write(EndpointDataSource dataSource, TextWriter writer)
{
// Use ImpromptuInterface to create the required dependencies as shown in previous post
Type matcherBuilder = typeof(IEndpointSelectorPolicy).Assembly
.GetType("Microsoft.AspNetCore.Routing.Matching.DfaMatcherBuilder"); // Build the list of endpoints used to build the graph
var rawBuilder = _services.GetRequiredService(matcherBuilder);
IDfaMatcherBuilder builder = rawBuilder.ActLike<IDfaMatcherBuilder>(); // This is the same logic as the original graph writer
var endpoints = dataSource.Endpoints;
for (var i = 0; i < endpoints.Count; i++)
{
if (endpoints[i] is RouteEndpoint endpoint && (endpoint.Metadata.GetMetadata<ISuppressMatchingMetadata>()?.SuppressMatching ?? false) == false)
{
builder.AddEndpoint(endpoint);
}
} // Build the raw tree from the registered routes
var rawTree = builder.BuildDfaTree(includeLabel: true);
IDfaNode tree = rawTree.ActLike<IDfaNode>(); // Store a list of nodes that have already been visited
var visited = new Dictionary<IDfaNode, int>(); // Build the graph by visiting each node, and calling WriteNode on each
writer.WriteLine("digraph DFA {");
Visit(tree, WriteNode);
writer.WriteLine("}"); void WriteNode(IDfaNode node)
{
/* Write the node to the TextWriter */
/* Details shown later in this post*/
}
} static void Visit(IDfaNode node, Action<IDfaNode> visitor)
{
/* Recursively visit each node in the tree. */
/* Details shown later in this post*/
}
}

为了简洁起见,我在这里省略了VisitWriteNode函数,但是我们会尽快对其进行研究。我们将从Visit函数开始,因为该函数最接近原始函数。

更新Visit函数以与IDfaNode一起使用

正如我在上一篇文章中所讨论的,创建自定义DfaGraphWriter的最大问题之一是它对内部类的使用。为了解决这个问题,我使用ImpromptuInterface创建了包装原始对象的代理对象:

在ASP.NET Core中创建自定义端点可视化图

原始的Visit()方法是DfaNode类中的方法。它递归地访问端点树中的每个节点,为每个节点调用一个提供的Action<>函数。

由于DfaNodeinternal,我在CustomDfaGraphWriter中实现了一个静态的Visit来代替。

我们的定制实现大体上与原始实现相同,但是我们必须在“原始”DfaNodes和我们的IDfaNode代理之间进行一些有点困难的转换。更新后的方法如下所示。该方法接受两个参数,即被检查的节点,以及在每个参数上运行的Action<>

static void Visit(IDfaNode node, Action<IDfaNode> visitor)
{
// Does the node of interest have any nodes connected by literal edges?
if (node.Literals?.Values != null)
{
// node.Literals is actually a Dictionary<string, DfaNode>
foreach (var dictValue in node.Literals.Values)
{
// Create a proxy for the child DfaNode node and visit it
IDfaNode value = dictValue.ActLike<IDfaNode>();
Visit(value, visitor);
}
} // Does the node have a node connected by a parameter edge?
// The reference check breaks any cycles in the graph
if (node.Parameters != null && !ReferenceEquals(node, node.Parameters))
{
// Create a proxy for the DfaNode node and visit it
IDfaNode parameters = node.Parameters.ActLike<IDfaNode>();
Visit(parameters, visitor);
} // Does the node have a node connected by a catch-all edge?
// The refernece check breaks any cycles in the graph
if (node.CatchAll != null && !ReferenceEquals(node, node.CatchAll))
{
// Create a proxy for the DfaNode node and visit it
IDfaNode catchAll = node.CatchAll.ActLike<IDfaNode>();
Visit(catchAll, visitor);
} // Does the node have a node connected by a policy edges?
if (node.PolicyEdges?.Values != null)
{
// node.PolicyEdges is actually a Dictionary<object, DfaNode>
foreach (var dictValue in node.PolicyEdges.Values)
{
IDfaNode value = dictValue.ActLike<IDfaNode>();
Visit(value, visitor);
}
} // Write the node using the provided Action<>
visitor(node);
}

Visit函数使用post-order遍历,因此在使用visitor函数编写节点之前,它首先“深入”地遍历节点的子节点。这与原始DfaNode.Visit()功能相同。

我们现在快到了。我们有一个类,它构建端点节点树,遍历树中的所有节点,并为每个节点运行一个函数。剩下的就是定义访问者函数WriteNode()

定义自定义WriteNode函数

我们终于到了最重要的部分,控制了端点图的显示方式。到目前为止,所有自定义和努力都是使我们能够自定义WriteNode功能。

WriteNode()一个局部函数,它使用点图描述语言将一个节点连同任何连接的边一起写入TextWriter输出。

我们的自定义WriteNode()函数与原始函数几乎相同。有两个主要区别:

  • 原始的图形编写器使用DfaNodes,我们必须转换为使用IDfaNode代理。
  • 原始图形编写器对所有节点和边使用相同的样式。我们根据配置的GraphDisplayOptions定制节点和边的显示。

由于WriteNode是一个局部函数,它可以从封闭函数访问变量。这包括writer参数(用于将图形写入输出)和以前写入节点的已访问字典。

下面显示了我们的方法(已被大量注释)的自定义版本WriteNode()

void WriteNode(IDfaNode node)
{
// add the node to the visited node dictionary if it isn't already
// generate a zero-based integer label for the node
if (!visited.TryGetValue(node, out var label))
{
label = visited.Count;
visited.Add(node, label);
} // We can safely index into visited because this is a post-order traversal,
// all of the children of this node are already in the dictionary. // If this node is linked to any nodes by a literal edge
if (node.Literals != null)
{
foreach (DictionaryEntry dictEntry in node.Literals)
{
// Foreach linked node, get the label for the edge and the linked node
var edgeLabel = (string)dictEntry.Key;
IDfaNode value = dictEntry.Value.ActLike<IDfaNode>();
int nodeLabel = visited[value]; // Write an edge, including our custom styling for literal edges
writer.WriteLine($"{label} -> {nodeLabel} [label=\"/{edgeLabel}\" {_options.LiteralEdge}]");
}
} // If this node is linked to a nodes by a parameter edge
if (node.Parameters != null)
{
IDfaNode parameters = node.Parameters.ActLike<IDfaNode>();
int nodeLabel = visited[catchAll]; // Write an edge labelled as /* using our custom styling for parameter edges
writer.WriteLine($"{label} -> {nodeLabel} [label=\"/**\" {_options.CatchAllEdge}]");
} // If this node is linked to a catch-all edge
if (node.CatchAll != null && node.Parameters != node.CatchAll)
{
IDfaNode catchAll = node.CatchAll.ActLike<IDfaNode>();
int nodeLabel = visited[catchAll]; // Write an edge labelled as /** using our custom styling for catch-all edges
writer.WriteLine($"{label} -> {nodelLabel} [label=\"/**\" {_options.CatchAllEdge}]");
} // If this node is linked to any Policy Edges
if (node.PolicyEdges != null)
{
foreach (DictionaryEntry dictEntry in node.PolicyEdges)
{
// Foreach linked node, get the label for the edge and the linked node
var edgeLabel = (object)dictEntry.Key;
IDfaNode value = dictEntry.Value.ActLike<IDfaNode>();
int nodeLabel = visited[value]; // Write an edge, including our custom styling for policy edges
writer.WriteLine($"{label} -> {nodeLabel} [label=\"{key}\" {_options.PolicyEdge}]");
}
} // Does this node have any associated matches, indicating it generates a response?
var matchCount = node?.Matches?.Count ?? 0; var extras = matchCount > 0
? _options.MatchingNode // If we have matches, use the styling for response-generating nodes...
: _options.DefaultNode; // ...otherwise use the default style // Write the node to the graph output
writer.WriteLine($"{label} [label=\"{node.Label}\" {extras}]");
}

由于我们将节点从“叶”节点写回到树的根的方式,因此跟踪这些交互的流程可能会有些混乱。例如,如果我们看一下本文开头显示的基本应用程序的输出,您会看到“叶子”端点都被首先写入:healthz运行状况检查端点和终端匹配生成路径最长的端点:

digraph DFA {
1 [label="/healthz/" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
2 [label="/api/Values/{...}/ HTTP: GET" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
3 [label="/api/Values/{...}/ HTTP: PUT" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
4 [label="/api/Values/{...}/ HTTP: DELETE" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
5 [label="/api/Values/{...}/ HTTP: *" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
6 -> 2 [label="HTTP: GET" color="red" style=dashed arrowhead=open]
6 -> 3 [label="HTTP: PUT" color="red" style=dashed arrowhead=open]
6 -> 4 [label="HTTP: DELETE" color="red" style=dashed arrowhead=open]
6 -> 5 [label="HTTP: *" color="red" style=dashed arrowhead=open]
6 [label="/api/Values/{...}/"]
7 [label="/api/Values/ HTTP: GET" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
8 [label="/api/Values/ HTTP: POST" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
9 [label="/api/Values/ HTTP: *" shape=box style=filled color="brown" fontcolor="white"]
10 -> 6 [label="/*" arrowhead=diamond color="blue"]
10 -> 7 [label="HTTP: GET" color="red" style=dashed arrowhead=open]
10 -> 8 [label="HTTP: POST" color="red" style=dashed arrowhead=open]
10 -> 9 [label="HTTP: *" color="red" style=dashed arrowhead=open]
10 [label="/api/Values/"]
11 -> 10 [label="/Values"]
11 [label="/api/"]
12 -> 1 [label="/healthz"]
12 -> 11 [label="/api"]
12 [label="/"]
}

即使首先将叶节点写入图形输出,但Graphviz可视化工具通常会以叶节点在底部,边缘朝下的方式绘制图形。您可以在https://dreampuf.github.io/GraphvizOnline/在线显示图形:

在ASP.NET Core中创建自定义端点可视化图

如果要更改图形的呈现方式,可以自定义GraphDisplayOptions。如果使用我在上一篇文章中描述的“测试”方法,则可以在生成图形时直接传递这些选项。如果使用的是“中间件”方法,则可以改为使用IOptions<>系统进行GraphDisplayOptions注册,并使用配置系统控制显示。

摘要

在这篇文章中,我展示了如何创建自定义的DfaGraphWriter来控制如何生成应用程序的端点图。为了与internal内部类进行互操作,我们使用了ImpromptuInterface,如在上篇文章所示,创建代理,我们可以互动。然后,我们必须编写一个自定义Visit()函数来使用IDfaNode代理。最后,我们创建了一个自定义WriteNode函数,该函数使用在GraphDisplayOptions对象中定义的自定义设置来显示不同类型的节点和边。

上一篇:ASP.NET MVC如何实现自定义验证(服务端验证+客户端验证)


下一篇:JAVAEE学习——hibernate04:查询种类、HQL、Criteria、查询优化和练习为客户列表增加查询条件