ASP.NET Core - 配置系统之配置读取

王永明

一个应用要运行起来，往往需要读取很多的预设好的配置信息，根据约定好的信息或方式执行一定的行为。
配置的本质就是软件运行的参数，在一个软件实现中需要的参数非常多，如果我们以 Hard Code(硬编码)的方式写在应用代码中，这样配置就会很乱，而且后续也不容易修改。乱而多，而且不容易修改，这就需要一个统一管理的地方，最常见的方式就是配置文件，这个也是开发人员非常熟悉的方式。
通过配置文件设置好软件应用运行的各种参数之后，我们在开发过程中需要能够读取到配置文件的内容，根据配置内容进行软件逻辑的判断，实现完善的软件行为逻辑。这一篇就是介绍 .NET Core 框架下怎么使用配置系统，这也是 .NET Core 下的基础设施之一。
1. 配置读取

配置读取是配置系统最基本的操作，几乎是每个开发人员都会进行的操作，一个开发人员可能不清楚配置系统是怎么实现的，配置文件是怎么解析的，但一定都做过读取配置信息的操作。.NET Core 框架下对于配置系统的使用最终暴露出来的接口是 ·IConfiguration·，它是供配置数据的统一视图，配置读取就通过这个接口的实现来进行。
默认创建的 ASP .NET Core 框架模板项目中默认有一个 appsettings.json 配置文件，这个也是 ASP .NET Core 中最常用的配置文件，在配置文件中添加多一个 Settings 节点，内容如下：

1. {
2.   "Logging": {
3.     "LogLevel": {
4.       "Default": "Information",
5.       "Microsoft.AspNetCore": "Warning"
6.     }
7.   },
8.   "AllowedHosts": "*",
9.   "Settings": {
10.     "key1": "value1",
11.     "key2": 1,
12.     "key3": true,
13.     "key4": {
14.       "subKey1": "value",
15.       "subKey2": 1
16.     },
17.     "items": [ "item1", "item2", "item3" ]
18.   }
19. }

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我们要读取配置文件中的内容，例如读取“AllowedHosts”对于的值，只需要将其注入到需要的服务类中即可使用，ASP.NET Core 模板项目中使用Web主机构建和管理应用，在使用主机默认配置的时候已经将 Iconfiguration 服务注册到依赖注入容器之中。

1. [ApiController]
2. [Route("[controller]")]
3. public class WeatherForecastController : ControllerBase
4. {
5.     private readonly IConfiguration _configuration;
6.     public WeatherForecastController(IConfiguration configuration)
7.     {
8.         _configuration = configuration;
9.     }
11.     [HttpGet]
12.     public Task Get()
13.     {
14.         var allowedHosts = _configuration["AllowedHosts"];
15.         Console.WriteLine(allowedHosts);
16.         // 配置键不区分大小写
17.         var allowedHosts = _configuration["AllowedHosts"];
18.         Console.WriteLine(allowedHosts);
19.         return Task.CompletedTask;
20.     }
21. }

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上面这种读取方式是索引器方式，最简单也是基本的方式，配置被加载到内存中是以键值对的方式存在的，我们可以通过配置键读取配置值，键是字符串，不区分大小写，读取出来的值都是字符串。
配置文件中配置值往往不止一层，就像上面 appsettings.json 文件中，Logging 节点下还有子节点，如果需要这种分层数据，可以使用 : 字符(英文冒号)分隔层次结构，例如获取上面配置键 Default 对于的配置值。

1. // 以 : 作为分隔符，表示层级结构
2. var defalutLogLevel = _configuration["Logging:LogLevel:Default"];

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如果配置值是数组，需要读取数组中具体的某一个值，可以用该值在数组中的索引作为key，例如读取上面配置文件中的items数组中的 item2。

1. // 读取数组，可以用值在数组中的索引作为key
2. var item2 = _configuration["Settings:items:1"];

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这种方式读取配置有挺多不方便的地方，例如配置值是数值型的时候，需要我们直接转换，例如一次只能读取到一个配置值。微软通过 Microsoft.Extensions.Configuration.Binder 中的ConfigurationBinder 类提供了一些 IConfiguration 的静态方法，用于获取配置值时进行自动转换和绑定。
(1) GetValue
通过ConfigurationBinder中的GetValue扩展方法，一样可以通过配置键从配置系统中读取对于的配置值。该方法有多个重载，支持通过泛型的方式进行数据类型转换，并且支持设置默认值。

1. var defaultLogLevel2 = _configuration.GetValue<string>("Logging:LogLevel:Default");
2. // 配置信息中不包含 "Logging:LogLevel:Default" 这个Key时，以默认值 "Error" 返回
3. var defaultLogLevel3 = _configuration.GetValue<string>("Logging:LogLevel:Default", "Error");

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(2) GetSection
这样子有些情况下仍然无法满足我们的需要，某一些情况下我们会需要直接读取配置中的一部分节点，例如直接读取上面配置中的 LogLevel 部分。IConfiguration 中的 GetSection 方法可以通过 Key 直接读取某一个子节点。该方法的返回值是 IConfigurationSection 类型，永远不会返回 null，IConfigurationSection 实际上是一个 IConfiguration 的派生接口，也就是说我们还可以从 IConfigurationSection 再去获取我们需要的具体的配置值。

1. var section = _configuration.GetSection("Settings:key4");
2. var defaultLogLevel4 = section["Default"];

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(3) Get
上面讲到通过 GetSection 获取到了配置文件中的一部分子节点，但是那样仍然不方便，还是需要一个一个去读取具体的值。可以通过 ConfigurationBinder.Get 扩展方法，将配置以强类型的方式绑定到对象上。
首先需要定义一个类来接收配置文件中的节点信息

1. public class KeyOptions
2. {
3.     public string subKey1 { get; set
4.     public int subKey2 { get; set; }
5. }

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然后通过以下方式进行绑定：

1. var keyOption1 = _configuration.GetSection("Settings:key4").Get<KeyOptions>();

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(4) Bind
ConfigurationBinder.Bind 扩展方法与 Get 方法类似，也是用于将配置绑定为强类型对象，不过Bind的方法是绑定到一个已实例化的对象上，需要提供一个已存在的对象。

1. var keyOption2 = new KeyOptions();
2. _configuration.GetSection("Settings:key4").Bind(keyOption2);

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(5) Exists
上面说过，GetSection 方法获取配置中的子节点，返回值永远不会为 null。如果我们传入了一个不存在的key，肯定是获取不到对于的值的，这种情况下还是需要判断对于的子节点到底是不是真正存在的，这时候可以使用 Exists 方法。

1. var section = _configuration.GetSection("settings");
2. var exist = section.Exists();

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除此之外，还有一个 GetChildren 方法，无需参数，用于获取到当前配置节点的所有直接子节点的集合。
以上就是 .NET Core 体系下配置系统读取配置的基本介绍，涉及到的类型最主要的是 IConfiguration 接口，除此之外还有上面提到的 IConfigurationSection 接口，以及 IConfigurationRoot 接口。
IConfigurationRoot 表示配置的根节点，是IConfiguration的派生接口，以下为接口的定义：

1. public interface IConfigurationRoot: IConfiguration{
2.    // 存放了当前应用程序的所有配置提供程序
3.    IEnumerable<IConfigurationProvider> Providers { get; }
4.     // 强制从配置提供程序中重载配置
5.     void Reload();
6. }

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这里可以看到一个关键的属性 IEnumerable Providers，这个就是配置系统中的配置信息的来源，后面会仔细讲这个。而 Reload 方法中最关键的也是调用集合中各个 IConfigurationProvider 进行数据加载。
IConfigurationSection 表示配置中的子节点，也是 IConfiguration 的派生接口，以下为接口的定义：

1. public interface IConfigurationSection: IConfiguration{
2.     // 该子节点在其父节点中所表示的 key，即直接对应的key
3.     string Key { get; }
4.     // 该子节点在配置中的全路径(从根节点开始，到当前节点以:符号分隔的路径)
5.     string Path { get; }
6.     // 该子节点的 value。如果该子节点是叶子节点，则Value为该节点对于的值，若其下存在子节点，则其始终为 null
7.     string Value { get; set; }
8. }

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IConfigurationSection 接口通过以上三个属性，结合 IConfiguration中的 GetChildren 方法来完整地表示的一个子节点，而 Exists 方法判断节点是否为空，就是针对 IConfigurationSection 中的 Value 属性和 GetChildren 方法来进行的。

1. public static class ConfigurationExtensions{
2.     public static bool Exists(thisIConfigurationSection section){
3.         if(section == null)
4.         {
5.             returnfalse;
6.         }
7.         returnsection.Value != null || section.GetChildren().Any();
8.     }
9. }

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参考文章：
ASP.NET Core 中的配置 | Microsoft Learn
配置 - .NET | Microsoft Learn
理解ASP.NET Core - 配置(Configuration)


ASP.NET Core 系列：
目录：ASP.NET Core 系列总结
上一篇：ASP.NET Core - 依赖注入(四)

来源:https://www.cnblogs.com/wewant/archive/2023/03/02/17110738.html
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