ASP.NET MVC Filters 4种默认过滤器的使用【附示…

2018-06-27 10:04:51来源：博客园阅读 ()

过滤器（Filters）的出现使得我们可以在ASP.NET MVC程序里更好的控制浏览器请求过来的URL，不是每个请求都会响应内容，只响应特定内容给那些有特定权限的用户，过滤器理论上有以下功能：

判断登录与否或用户权限
决策输出缓存
防盗链
防蜘蛛
本地化与国际化设置
实现动态Action（做权限管理系统的好东西）

先来看一个简单的例子：新建一个AuthFiltersController，里面有两个Action

public ActionResult Index()
{
    return View();
}

[Authorize]
public ActionResult Welcome()
{
    return View();
}

很显然，第一个名为Index的Action是没有过滤的，任何身份的请求都可以通过，只要在浏览器的URL栏里键入：localhost:****/AuthFilters/Index 就能得到对应的视图响应；
而第二个名为Welcome的Action上面标注了[Authorize]，表示这是一个只处理那些通过身份验证的URL请求，如果没有通过身份验证就请求这个Action会被带到登录页面。看看配置文件：

<authentication mode="Forms">
  <forms loginUrl="~/Account/LogOn" timeout="2880" />
</authentication>

根据配置文件的定义，登录页面就是AccountController下名为LogOn的Action，那么就新建一个AccountController，并新建两个Action：

public ActionResult LogOn()
{
    return View();
}

[HttpPost]
public ActionResult LogOn(LogOnViewModel model)
{
    if (model.UserName.Trim() == model.Password.Trim()) //伪代码，只要输入的用户名和密码一样就过
    {
        if (model.RememberMe)
            FormsAuthentication.SetAuthCookie(model.UserName, true);   //2880分钟有效期的cookie
        else
            FormsAuthentication.SetAuthCookie(model.UserName, false);  //会话cookie
        return RedirectToAction("Welcome", "AuthFilters");
    }
    else
        return View(model);
}

第一个是处理Get请求用于响应视图页面的，第二个是处理用户点击提交回发的登录表单。

LogOnViewModel是用户登录实体类，看具体定义：

/// <summary>
/// 用户登录类
/// </summary>
public class LogOnViewModel
{
    /// <summary>
    /// 用户名
    /// </summary>
    public string UserName { get; set; }

    /// <summary>
    /// 密码
    /// </summary>
    public string Password { get; set; }

    /// <summary>
    /// 记住我
    /// </summary>
    public bool RememberMe { get; set; }

}

ok，按F6编译下项目，再按Ctrl + F5运行下项目，在URL里输入：localhost:****/AuthFilters/Index 很轻松的得到了Index这个Action的响应

再定位到：localhost:****/AuthFilters/Welcome

可见，虽然定位到了Welcome这个Action，但是却并不像Index一样直接返回对应的视图，而是被带到了登录页面。就是因为Welcome这个Action上被标注了[Authorize]，拒绝了所以未验证用户的访问。

既然拒绝了未验证的用户，那就登录下通过验证，看看上面LogOn里写的伪代码就知道，输入相同的用户名和密码就能登录成功，用户名和密码都输入“wangjie”试试：

已经通过验证并得到Welcome这个Action的响应了。相比之前就是多生成了一个名为“.ASPXAUTH”的Cookie，这是个默认名，配置文件里可以修改。同时，如果登录的时候勾选了“记住我”那么此Cookie的过期时间就是配置文件里定义的2880分钟。

ok，现在提高下难度，只设置名为“a”、“bb”、“ccc”的用户可以访问欢迎页面：

[Authorize(Users = "a,bb,ccc")]
public ActionResult Welcome()
{
    ViewBag.Message = "已登录";
    return View();
}

再用“wangjie”登录下发现跳不到欢迎页面了，因为指定了a、bb、ccc这三个用户才可以登录。
先不管为何在Action上标注Users = "a,bb,ccc"就可以控制可以访问的用户，但从操作性上来说这样控制Action的访问权限还是很方便的。但是如果项目大，用户对应的角色和权限变化比较大，每次变化都来重新标注Action显然不合适。MVC框架提供的过滤器（Filters）就派上了用场：

上图是Asp.Net MVC框架提供的几种默认Filter：授权筛选器、操作筛选器、结果筛选器、异常筛选器，下面来一一讲解，先看演示Demo结构图：

一、授权筛选器

授权筛选器用于实现IAuthorizationFilter接口和做出关于是否执行操作方法（如执行身份验证或验证请求的属性）的安全决策。 AuthorizeAttribute类和RequireHttpsAttribute类是授权筛选器的示例。授权筛选器在任何其他筛选器之前运行。
新建一个继承AuthorizeAttribute类的UserAuthorize类，F12定位到AuthorizeAttribute类，看看内部申明：

public AuthorizeAttribute();

public string Roles { get; set; }
public override object TypeId { get; }
public string Users { get; set; }

protected virtual bool AuthorizeCore(HttpContextBase httpContext);
protected virtual void HandleUnauthorizedRequest(AuthorizationContext filterContext);
public virtual void OnAuthorization(AuthorizationContext filterContext);
protected virtual HttpValidationStatus OnCacheAuthorization(HttpContextBase httpContext);

上面演示的指定用户才可以访问就是利用了Users属性，并由基类帮助我们验证，只放指定的Users用户通过。要实现自定义的验证只需重写下OnAuthorization和AuthorizeCore方法。为了演示效果，新建一个SampleData类用来初始化数据：

/// <summary>
/// 测试数据（实际项目中，这些数据应该从数据库拿）
/// </summary>
public class SampleData
{
    public static List<User> users;
    public static List<Role> roles;
    public static List<RoleWithControllerAction> roleWithControllerAndAction;

    static SampleData()
    {
        // 初始化用户
        users = new List<User>(){
            new User(){ Id=1, UserName="wangjie", RoleId=1},
            new User(){ Id=2, UserName ="senior1", RoleId=2},
            new User(){ Id=3, UserName ="senior2", RoleId=2},
            new User(){ Id=5, UserName="junior1", RoleId=3},
            new User(){ Id=6, UserName="junior2", RoleId=3},
            new User(){ Id=6, UserName="junior3", RoleId=3}
        };
        // 初始化角色
        roles = new List<Role>()
        {
            new Role() { Id=1, RoleName="管理员", Description="管理员角色"},
            new Role() { Id=2, RoleName="高级会员", Description="高级会员角色"},
            new Role() { Id=3, RoleName="初级会员", Description="初级会员角色"}
        };
        // 初始化角色控制器和Action对应类
        roleWithControllerAndAction = new List<RoleWithControllerAction>()
        {
            new RoleWithControllerAction(){ Id=1, ControllerName="AuthFilters", ActionName="AdminUser", RoleIds="1"},
            new RoleWithControllerAction(){ Id=2, ControllerName="AuthFilters", ActionName="SeniorUser", 
Ids="1,2"},
            new RoleWithControllerAction(){ Id=3, ControllerName="AuthFilters", ActionName="JuniorUser", 
Ids="1,2,3"},
            new RoleWithControllerAction(){ Id=4, ControllerName="ActionFilters", ActionName="Index", RoleIds="2,3"}
        };
    }
}

简单明了，用户拥有角色，不同角色可以访问的Action也不同。这比较符合权限项目里的控制。再看看UserAuthorize类的具体定义：

/// <summary>
/// 自定义用户授权
/// </summary>
public class UserAuthorize : AuthorizeAttribute
{
    /// <summary>
    /// 授权失败时呈现的视图
    /// </summary>
    public string AuthorizationFailView { get; set; }

    /// <summary>
    /// 请求授权时执行
    /// </summary>
    public override void OnAuthorization(AuthorizationContext filterContext)
    {
        //获得url请求里的controller和action：
        string controllerName = filterContext.RouteData.Values["controller"].ToString().ToLower();
        string actionName = filterContext.RouteData.Values["action"].ToString().ToLower();
        //string controllerName = filterContext.ActionDescriptor.ControllerDescriptor.ControllerName;
        //string actionName = filterContext.ActionDescriptor.ActionName;

        //根据请求过来的controller和action去查询可以被哪些角色操作:
        Models.RoleWithControllerAction roleWithControllerAction = 
base.SampleData.roleWithControllerAndAction.Find(r => r.ControllerName.ToLower() == controllerName && 
tionName.ToLower() == actionName);
        if (roleWithControllerAction != null)
        {
            this.Roles = roleWithControllerAction.RoleIds;     //有权限操作当前控制器和Action的角色id
        }
        base.OnAuthorization(filterContext);   //进入AuthorizeCore
    }

    /// <summary>
    /// 自定义授权检查（返回False则授权失败）
    /// </summary>
    protected override bool AuthorizeCore(HttpContextBase httpContext)
    {
        if (httpContext.User.Identity.IsAuthenticated)
        {
            string userName = httpContext.User.Identity.Name;    //当前登录用户的用户名
            Models.User user = Database.SampleData.users.Find(u => u.UserName == userName);   //当前登录用户对象

            if (user != null)
            {
                Models.Role role = Database.SampleData.roles.Find(r => r.Id == user.RoleId);  //当前登录用户的角色
                foreach (string roleid in Roles.Split(','))
                {
                    if (role.Id.ToString() == roleid)
                        return true;
                }
                return false;
            }
            else
                return false;
        }
        else
            return false;     //进入HandleUnauthorizedRequest 
    }

    /// <summary>
    /// 处理授权失败的HTTP请求
    /// </summary>
    protected override void HandleUnauthorizedRequest(AuthorizationContext filterContext)
    {
        filterContext.Result = new ViewResult { ViewName = AuthorizationFailView };
    }
}

自定义好授权类就可以到控制器上使用了，看看AuthFiltersController类：

public class AuthFiltersController : Controller
{
    public ActionResult Index()
    {
        return View();
    }

    //[Authorize(Users = "a,bb,ccc")]
    [Authorize]
    public ActionResult Welcome()
    {
        ViewBag.Message = "普通已授权页面";
        return View();
    }

    [UserAuthorize(AuthorizationFailView = "Error")]   //管理员页面
    public ActionResult AdminUser()
    {
        ViewBag.Message = "管理员页面";
        return View("Welcome");
    }

    [UserAuthorize(AuthorizationFailView = "Error")]   //会员页面（管理员、会员都可访问）
    public ActionResult SeniorUser()
    {
        ViewBag.Message = "高级会员页面";
        return View("Welcome");
    }

    [UserAuthorize(AuthorizationFailView = "Error")]   //游客页面（管理员、会员、游客都可访问）
    public ActionResult JuniorUser()
    {
        ViewBag.Message = "初级会员页面";
        return View("Welcome");
    }
}

Welcome这个Action使用了默认的授权验证，只要登陆成功就可以访问。其他几个Action上都标注了自定义的UserAuthorize，并没有标注Users="...."，Roles="....."，因为这样在Action上写死用户或者角色控制权限显然是不可行的，用户和角色的对应以及不同的角色可以操作的Action应该是从数据库里取出来的。为了演示就在SampleData类里初始化了一些用户和角色信息，根据SampleData类的定义，很明显wangjie拥有1号管理员角色，可以访问AuthFilters这个控制器下的所有Action，senior1、senior2拥有2号高级会员的角色，可以访问AuthFilters这个控制器下除了AdminUser之外的Action等等
再次登陆下，就发现拥有高级会员角色的用户senior1是不可以访问AdminUser这个Action，会被带到AuthorizationFailView属性指定的Error视图：

二、操作筛选器、结果筛选器

操作筛选器用于实现IActionFilter接口以及包装操作方法执行。IActionFilter接口声明两个方法：OnActionExecuting和OnActionExecuted。OnActionExecuting在操作方法之前运行。OnActionExecuted在操作方法之后运行，可以执行其他处理，如向操作方法提供额外数据、检查返回值或取消执行操作方法。

结果筛选器用于实现IResultFilter接口以及包装ActionResult对象的执行。IResultFilter接口声明两个方法OnResultExecuting和OnResultExecuted。OnResultExecuting在执行ActionResult对象之前运行。OnResultExecuted在结果之后运行，可以对结果执行其他处理，如修改 HTTP 响应。OutputCacheAttribute 类是结果筛选器的一个示例。

操作筛选器和结果筛选器都实现ActionFilterAttribute类，看看类里定义的方法：

public virtual void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext);
public virtual void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext);
public virtual void OnResultExecuted(ResultExecutedContext filterContext);
public virtual void OnResultExecuting(ResultExecutingContext filterContext);

根据方法的名字就知道4个方法执行的顺序了：
OnActionExecuting是Action执行前的操作、OnActionExecuted则是Action执行后的操作、OnResultExecuting是解析ActionResult前执行、OnResultExecuted是解析ActionResult后执行
即：Action执行前：OnActionExecuting方法先执行→Action执行 →OnActionExecuted方法执行→OnResultExecuting方法执行→返回的ActionRsult中的 executeResult方法执行→OnResultExecuted执行

完全可以重写OnActionExecuting方法实现上面授权筛选器一样的功能，因为OnActionExecuting方法是在Action方法执行前运行的，自定义一个实现ActionFilterAttribute类的ActionFilters类，OnActionExecuting方法这么写：

/// <summary>
/// 在执行操作方法之前由 MVC 框架调用
/// </summary>
public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
{
    string userName = filterContext.HttpContext.User.Identity.Name;    //当前登录用户的用户名
    Models.User user = Database.SampleData.users.Find(u => u.UserName == userName);   //当前登录用户对象

    if (user != null)
    {
        Models.Role role = Database.SampleData.roles.Find(r => r.Id == user.RoleId);  //当前登录用户的角色

        //获得controller：
        string controllerName = filterContext.RouteData.Values["controller"].ToString().ToLower();
        //string actionName = filterContext.RouteData.Values["action"].ToString().ToLower();
        if (ActionName == null)
            ActionName = filterContext.RouteData.Values["action"].ToString();

        //查询角色id
        Models.RoleWithControllerAction roleWithControllerAction = 
.SampleData.roleWithControllerAndAction.Find(r => r.ControllerName.ToLower() == controllerName && 
Name.ToLower() == ActionName.ToLower());
        if (roleWithControllerAction != null)
        {
            this.Roles = roleWithControllerAction.RoleIds;     //有权限操作当前控制器和Action的角色id
        }
        if (!string.IsNullOrEmpty(Roles))
        {
            foreach (string roleid in Roles.Split(','))
            {
                if (role.Id.ToString() == roleid)
                    return;   //return就说明有权限了，后面的代码就不跑了，直接返回视图给浏览器就好
            }
        }
        filterContext.Result = new EmptyResult();   //请求失败输出空结果
        HttpContext.Current.Response.Write("对不起，你没有权限！");   //打出提示文字
        //return;
    }
    else
    {
        //filterContext.Result = new ViewResult { ViewName = "Error" };
        filterContext.Result = new EmptyResult();
        HttpContext.Current.Response.Write("对不起，请先登录！");
        //return;
    }
    //base.OnActionExecuting(filterContext);
}

看看如何在ActionFiltersController控制器里使：

public class ActionFiltersController : Controller
{
    [ActionFilters]
    public ActionResult Index()
    {
        return View();
    }

    [ActionFilters(ActionName = "Index")]
    public ActionResult Details()
    {
        return View();
    }

    [ActionFilters]
    public ActionResult Test()
    {
        return View();
    }
}

很明显Index和Details这两个Action同用一个权限，看看初始化数据SampleData类的定义：

new RoleWithControllerAction(){ Id=4, ControllerName="ActionFilters", ActionName="Index", RoleIds="2,3"}

只有2和3号角色可以访问，那么1号角色的wangjie用户应该是访问不了的，登录试试：

三、异常筛选器

异常筛选器用于实现IExceptionFilter接口，并在ASP.NET MVC管道执行期间引发了未处理的异常时执行。异常筛选器可用于执行诸如日志记录或显示错误页之类的任务。HandleErrorAttribute类是异常筛选器的一个示例。

有之前授权筛选器、操作和结果筛选器的使用经验，再看异常筛选器就简单许多了，来看看自定义的继承自HandleErrorAttribute类的异常筛选类ExceptionFilters：

/// <summary>
/// 异常筛选器
/// </summary>
public class ExceptionFilters : HandleErrorAttribute
{
    /// <summary>
    /// 在发生异常时调用
    /// </summary>
    public override void OnException(ExceptionContext filterContext)
    {
        //if (!filterContext.ExceptionHandled && filterContext.Exception is NullReferenceException)
        if (!filterContext.ExceptionHandled)
        {
            //获取出现异常的controller名和action名，用于记录
            string controllerName = (string)filterContext.RouteData.Values["controller"];
            string actionName = (string)filterContext.RouteData.Values["action"];
            //定义一个HandErrorInfo，用于Error视图展示异常信息
            HandleErrorInfo model = new HandleErrorInfo(filterContext.Exception, controllerName, actionName);

            ViewResult result = new ViewResult
            {
                ViewName = this.View,
                ViewData = new ViewDataDictionary<HandleErrorInfo>(model)  //定义ViewData，泛型
            };
            filterContext.Result = result;
            filterContext.ExceptionHandled = true;
        }
        //base.OnException(filterContext);
    }
}

看看如何在视图中使用：

[ExceptionFilters(View = "Exception")]
public ActionResult Index()
{
    throw new NullReferenceException("测试抛出异常！");
}

View是制定的捕获异常后显示给用户的视图：

再看一个Action：

[ExceptionFilters(View = "ExceptionDetails")]
public ActionResult Details()
{
    int i = int.Parse("hello,world!");
    return View();
}

把string类型的数据强转int，肯定得报FormatException异常，看看ExceptionDetails视图如何定义的：

@model System.Web.Mvc.HandleErrorInfo
@{
    Layout = null;
}
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
    <title>异常</title>
</head>
<body>
    <p>
        抛错控制器：<b>@Model.ControllerName</b> 抛错方法：<b>@Model.ActionName</b> 抛错类型：<b>@Model.Exception.GetType

().Name</b>
    </p>
    <p>
        异常信息：<b>@Model.Exception.Message</b>
    </p>
    <p>
        堆栈信息:</p>
    <pre>@Model.Exception.StackTrace</pre>
</body>
</html>

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