Asp-Net-Core开发笔记：使用ActionFilterAttribute实现非侵入式的参数校验

时间：2024-05-18 10:07:10

前言

在现代应用开发中，确保API的安全性和可靠性至关重要。

面向切面编程（AOP）通过将横切关注点（如验证、日志记录、异常处理）与核心业务逻辑分离，极大地提升了代码的模块化和可维护性。

在ASP.NET Core中，利用ActionFilterAttribute可以方便地实现AOP的理念，能够以简洁、高效的方式进行自定义验证。

本文将分享如何通过创建ValidateClientAttribute来验证客户端ID，并探讨这种方法如何体现AOP的诸多优势。

使用场景

本文使用场景是在我之前开发的单点认证项目中，当时的项目名称是 IdentityServerLite ，作为参考 IdentityServer4 设计的一个轻量级单点认证解决方案，不过我做得还不是很完善，而且属于是边学习 OAuth2.0 和 OpenID Connect 边做的，代码比较乱，关于这个单点认证项目，我后续可能会写一篇文章单独介绍，并且目前有一个重构后开源的计划。

在单点认证项目中，像登录、获取 AccessToken 、请求 Token 等操作都需要验证用户传入的 Client ID 参数是否有效，这部分逻辑是有些重复的，于是我就像使用一种更高效的方式来实现这个功能。

正好上次使用 AOP 的思想来实现非侵入性的审计日志功能，这次同样利用这种思想来实现这个校验功能。

ActionFilterAttribute

我发现之前那俩篇关于审计日志的实现文章没有怎么介绍这个东西

回顾一下：

  • Asp-Net-Core开发笔记：实现动态审计日志功能
  • Asp-Net-Core开发笔记：进一步实现非侵入性审计日志功能

现在再赘述一下~

ActionFilterAttribute 是 ASP.NET Core 提供的一个方便工具，用于在控制器的操作方法执行之前或之后添加自定义逻辑。这种机制使得我们可以在不改变操作方法本身的情况下，插入额外的处理逻辑，如验证、日志记录、异常处理等。这种特性体现了面向切面编程（AOP）的理念，能够有效地分离关注点，提高代码的模块化和可维护性。

通过继承 ActionFilterAttribute，可以重写 OnActionExecuting 和 OnActionExecuted 方法，分别在操作方法执行前后执行自定义逻辑。例如，验证输入参数的有效性、记录请求的执行时间、处理异常等。

理清思路

要实现的功能

  • 根据配置，校验传入的 Client ID 参数是否有效（参数名和参数所在位置都不确定，需要配置）
  • 校验不通过的话返回错误信息
  • 校验通过的话，接口里需要能访问到对应的 Client 对象

如何实现？

首先是确定了这个功能是使用 Attribute 的形式来添加到接口的外边，然后覆盖 ActionFilterAttribute 的 OnActionExecutionAsync方法来实现具体的校验逻辑。

之后还需要把从数据库里查找到的 Client 对象保存到 HttpContext 里，方便接口中使用这个对象。

HttpContext 是 ASP.NET Core 中用于封装 HTTP 请求和响应的对象。它提供了一种访问 HTTP 特定信息的统一方式，包括请求的详细信息、响应的内容、用户信息、会话数据、请求头和响应头等。每次 HTTP 请求对应一个 HttpContext 实例，该实例贯穿请求处理的整个生命周期。

这里我们利用 HttpContext 提供的 Items 这个键值对集合（用于在请求的不同中间件和组件之间共享数据）来共享 Client 对象。

var client = HttpContext.Items["client"] as Client;

开始写代码

ClientIdSource Enum

Client ID 所在的位置不确定，需要在使用的时候配置

定义一个枚举

public enum ClientIdSource {
  Query,
  Body,
  Route,
  Header
}

ValidateClientAttribute 实现

在 Filters 目录中创建 ValidateClientAttribute.cs 文件

根据配置，从指定的位置根据指定的参数名称读取 Client ID ，然后在数据库中查询。

public class ValidateClientAttribute(
  ClientIdSource source = ClientIdSource.Query
) : ActionFilterAttribute {
  /// <summary>
  /// 客户端ID的参数名称，注意是 DTO 里的属性名称，不是请求体JSON的字段名
  /// </summary>
  public string ParameterName { get; set; } = "client_id";

  /// <summary>
  /// 设置验证成功之后，存储在 `HttpContext.Items` 对象中的 `Client` 对象的 key
  /// </summary>
  public string ClientItemKey { get; set; } = "client";

  public override async Task OnActionExecutionAsync(ActionExecutingContext context, ActionExecutionDelegate next) {
    var clientId = "";

    switch (source) {
      case ClientIdSource.Query:
        clientId = context.HttpContext.Request.Query[ParameterName];
        break;
      case ClientIdSource.Body:
        // 使用反射从请求体中读取 client_id
        // 这里读取到的 body 是 Controller 下 Action 方法的第一个参数，通常是请求体中的 JSON 数据模型绑定转换为对应 DTO 实例
        var body = context.ActionArguments.Values.FirstOrDefault();
        if (body != null) {
          var clientProp = body.GetType().GetProperty(ParameterName);
          if (clientProp != null) {
            clientId = clientProp.GetValue(body) as string;
          }
        }
        break;
      case ClientIdSource.Route:
        clientId = context.RouteData.Values[ParameterName] as string;
        break;
      case ClientIdSource.Header:
        clientId = context.HttpContext.Request.Headers[ParameterName];
        break;
    }

    if (string.IsNullOrWhiteSpace(clientId)) {
      throw new ArgumentNullException(ParameterName);
    }

    var clientRepo = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<IBaseRepository<Client>>();
    var client = await clientRepo.Select.Where(a => a.ClientId == clientId).FirstAsync();

    if (client != null) {
      context.HttpContext.Items["client"] = client;
      await next();
    }
    else {
      context.Result = new NotFoundObjectResult(
        new ApiResponse { Message = $"client with id {clientId} not found" });
    }
  }
}

有几点需要注意的，下面介绍一下

通过反射获取 request body 的参数

其他几个参数位置还好，获取都比较容易

如果是 POST 或者 PUT 方法，一般都是把数据以 JSON 的形式放在 Request Body 里

这个时候，我们可以去读取这个 Body 的值，但读取完之后得自己解析 JSON，还得把 Stream 写回去，有点麻烦。而且如果 Body 是 XML 形式，还要用其他的解析方式。

这里我使用了反射的方式，让 AspNetCore 框架去处理这个 Request Body ，然后我直接用反射，根据参数名去读取 Client ID

使用

这是几个使用例子

参数在 Body 里

然后 DTO 里的参数名是 ClientId

public class PwdLoginDto : LoginDto {
  [Required]
  [JsonPropertyName("username")]
  public string Username { get; set; }

  [Required]
  [JsonPropertyName("password")]
  public string Password { get; set; }
}

在接口中使用

[HttpPost("login/password")]
[ValidateClient(ClientIdSource.Body, ParameterName = "ClientId")]
public async Task<IActionResult> LoginByPassword(PwdLoginDto dto) {

}

参数在 Query Params 里

参数名称是 client_id

[HttpGet("authorize/url")]
[ValidateClient(ClientIdSource.Query, ParameterName = "client_id")]
public ApiResponse<string> GetAuthorizeUrl([FromQuery] AuthorizeInput input) {
  return new ApiResponse<string>(GenerateAuthorizeUrl(input));
}

参考资料

  • https://learn.microsoft.com/en-us/aspnet/core/mvc/controllers/filters
  • https://learn.microsoft.com/en-us/aspnet/core/fundamentals/http-context

相关文章