MediatR Know - Jane books

Original: MediatR Know - Jane books

introduction

First, do not look up a dictionary check is no such word. I guess is the author of slip of the pen will Mediator written MediatR up. Without further ado, we turn to the question.

First take a brief under this open source project MediatR (author Jimmy Bogard, it is also the creator of the open source project AutoMapper, to express worship):

Implementation .NET Mediator in the Simple. Messaging with the In-Process Dependencies NO. The Supports Request / Response, Commands, Queries, Notifications and Events, and Synchronous with the async Via C # Generic Intelligent dispatching variance.
.NET the simple realization intermediary model, a intraspecific process message passing mechanism (no other external dependencies). Support in the form of synchronous or asynchronous request / response, commands, queries, messaging and event notification, and C # generics support through intelligent scheduling message.

As described above, the core of which is a mediator of the .NET implementation mode, the purpose of sending a message and the message processing decoupling. It supports synchronous or asynchronous unicast and multicast mode form to post messages, create and listen for events.

Intermediary model

Since it is a kind of intermediary model to achieve, then we will need a brief introduction mediator under this design pattern for subsequent expansion.

FIG intermediary model class

Intermediary model: a package with a series of object interaction mediation object Mediator keeping objects displayed interacts, so that loose coupling, and can be changed independently of the interaction between them.

Look above the official definition may still be a bit around, then the picture below should help you have an intuitive understanding of the intermediary model.

使用中介模式，对象之间的交互将封装在中介对象中。对象不再直接相互交互（解耦），而是通过中介进行交互。这减少了对象之间的依赖性，从而减少了耦合。

那其优缺点也在图中很容易看出：

优点：中介者模式的优点就是减少类间的依赖，把原有的一对多的依赖变成了一对一的依赖，同事类只依赖中介者，减少了依赖，当然同时也降低了类间的耦合
缺点：中介者模式的缺点就是中介者会膨胀得很大，而且逻辑复杂，原本N个对象直接的相互依赖关系转换为中介者和同事类的依赖关系，同事类越多，中介者的逻辑就越复杂。

Hello MeidatR

在开始之前，我们先来了解下其基本用法。

单播消息传输

单播消息传输，也就是一对一的消息传递，一个消息对应一个消息处理。其通过IRequest来抽象单播消息，用IRequestHandler进行消息处理。

//构建 消息请求
public class Ping : IRequest<string> { }
//构建 消息处理
public class PingHandler : IRequestHandler<Ping, string> {
    public Task<string> Handle(Ping request, CancellationToken cancellationToken) {
        return Task.FromResult("Pong");
    }
}
//发送 请求
var response = await mediator.Send(new Ping());
Debug.WriteLine(response); // "Pong"

多播消息传输

多播消息传输，也就是一对多的消息传递，一个消息对应多个消息处理。其通过INotification来抽象多播消息，对应的消息处理类型为INotificationHandler。

//构建 通知消息
public class Ping : INotification { }
//构建 消息处理器1
public class Pong1 : INotificationHandler<Ping> {
    public Task Handle(Ping notification, CancellationToken cancellationToken) {
        Debug.WriteLine("Pong 1");
        return Task.CompletedTask;
    }
}
//构建 消息处理器2
public class Pong2 : INotificationHandler<Ping> {
    public Task Handle(Ping notification, CancellationToken cancellationToken) {
        Debug.WriteLine("Pong 2");
        return Task.CompletedTask;
    }
}

//发布消息
await mediator.Publish(new Ping());

源码解析

对MediatR有了基本认识后，我们来看看源码，研究下其如何实现的。

类图

从代码图中我们可以看到其核心的对象主要包括：

1. IRequest Vs IRequestHandler
2. INotification Vs INoticifaitonHandler
3. IMediator Vs Mediator
4. Unit
5. IPipelineBehavior

IRequest Vs IRequestHandler

其中IRequest和INotification分别对应单播和多播消息的抽象。
对于单播消息可以决定是否需要返回值选用不同的接口：

• IRequest<T> - 有返回值
• IRequest - 无返回值

这里就不得不提到其中巧妙的设计，通过引入结构类型Unit来代表无返回的情况。

/// <summary>
/// 代表无需返回值的请求
/// </summary>
public interface IRequest : IRequest<Unit> { }

/// <summary>
/// 代表有返回值的请求
/// </summary>
/// <typeparam name="TResponse">Response type</typeparam>
public interface IRequest<out TResponse> : IBaseRequest { }

/// <summary>
/// Allows for generic type constraints of objects implementing IRequest or IRequest{TResponse}
/// </summary>
public interface IBaseRequest { }

同样对于IRequestHandler也是通过结构类型Unit来处理不需要返回值的情况。

public interface IRequestHandler<in TRequest, TResponse>
    where TRequest : IRequest<TResponse>
{
    Task<TResponse> Handle(TRequest request, CancellationToken cancellationToken);
}

public interface IRequestHandler<in TRequest> : IRequestHandler<TRequest, Unit>
    where TRequest : IRequest<Unit>
{
}

从上面我们可以看出定义了一个方法名为Handle返回值为Task的包装类型，而因此赋予了其具有以同步和异步的方式进行消息处理的能力。我们再看一下其以异步方式进行消息处理（无返回值）的默认实现AsyncRequestHandler：

public abstract class AsyncRequestHandler<TRequest> : IRequestHandler<TRequest>
    where TRequest : IRequest
{
    async Task<Unit> IRequestHandler<TRequest, Unit>.Handle(TRequest request, CancellationToken cancellationToken)
    {
        await Handle(request, cancellationToken).ConfigureAwait(false);
        return Unit.Value;
    }

    protected abstract Task Handle(TRequest request, CancellationToken cancellationToken);
}

从上面的代码来看，我们很容易看出这是装饰模式的实现方式，是不是很巧妙的解决了无需返回值的场景。

最后我们来看下结构类型Unit的定义：

public struct Unit : IEquatable<Unit>, IComparable<Unit>, IComparable
{
    public static readonly Unit Value = new Unit();

    public static readonly Task<Unit> Task = System.Threading.Tasks.Task.FromResult(Value);
    // some other code
}

IMediator Vs Mediator

MediatR 类图

IMediator主要定义了两个方法Send和Publish，分别用于发送消息和发布通知。其默认实现Mediator中定义了两个集合，分别用来保存请求与请求处理的映射关系。

//Mediator.cs
//保存request和requesthandler的映射关系，1对1。
private static readonly ConcurrentDictionary<Type, object> _requestHandlers = new ConcurrentDictionary<Type, object>();
//保存notification与notificationhandler的映射关系，
private static readonly ConcurrentDictionary<Type, NotificationHandlerWrapper> _notificationHandlers = new ConcurrentDictionary<Type, NotificationHandlerWrapper>();

这里面其又引入了两个包装类：RequestHandlerWrapper和NotificationHandlerWrapper。这两个包装类的作用就是用来传递ServiceFactory委托进行依赖解析。

所以说Mediator借助public delegate object ServiceFactory(Type serviceType);完成对Ioc容器的一层抽象。这样就可以对接任意你喜欢用的Ioc容器，比如：Autofac、Windsor或ASP.NET Core默认的Ioc容器，只需要在注册IMediator时指定ServiceFactory类型的委托即可，比如ASP.NET Core中的做法：

ASP.NET Core注册IMediatr

在使用ASP.NET Core提供的原生Ioc容器有些问题：Service registration crashes when registering generic handlers

IPipelineBehavior

处理管道

MeidatR支持按需配置请求管道进行消息处理。即支持在请求处理前和请求处理后添加额外行为。仅需实现以下两个接口，并注册到Ioc容器即可。

• IRequestPreProcessor<in TRequest> 请求处理前接口
• IRequestPostProcessor<in TRequest, in TResponse> 请求处理后接口

其中IPipelineBehavior的默认实现：RequestPreProcessorBehavior和RequestPostProcessorBehavior分别用来处理所有实现IRequestPreProcessor和IRequestPostProcessor接口定义的管道行为。

而处理管道是如何构建的呢？我们来看下RequestHandlerWrapperImpl的具体实现：

internal class RequestHandlerWrapperImpl<TRequest, TResponse> : RequestHandlerWrapper<TResponse>
    where TRequest : IRequest<TResponse>
{
    public override Task<TResponse> Handle(IRequest<TResponse> request, CancellationToken cancellationToken,
        ServiceFactory serviceFactory)
    {
        Task<TResponse> Handler() => GetHandler<IRequestHandler<TRequest, TResponse>>(serviceFactory).Handle((TRequest) request, cancellationToken);

        return serviceFactory
            .GetInstances<IPipelineBehavior<TRequest, TResponse>>()
            .Reverse()
            .Aggregate((RequestHandlerDelegate<TResponse>) Handler, (next, pipeline) => () => pipeline.Handle((TRequest)request, cancellationToken, next))();
    }
}

就这样一个简单的函数，涉及的知识点还真不少，说实话我花了不少时间来理清这个逻辑。
那都涉及到哪些知识点呢？我们一个一个的来理一理。

1. C# 7.0的新特性 - 局部函数
2. C# 6.0的新特性 - 表达式形式的成员函数
3. Linq高阶函数 - Aggregate
4. 匿名委托
5. 构造委托函数链

关于第1、2个知识点，请看下面这段代码：

public delegate int SumDelegate();//定义委托
public static void Main()
{
    //局部函数(在函数内部定义函数)
    //表达式形式的成员函数， 相当于 int Sum() { return 1 + 2;}
    int Sum() => 1 + 2;

    var sumDelegate = (SumDelegate)Sum;//转换为委托
    Console.WriteLine(sumDelegate());//委托调用，输出：3
}

再看第4个知识点，匿名委托：

public delegate int SumDelegate();

SumDelegate delegater1 = delegate(){ return 1+2; }
//也相当于
SumDelegate delegater2 => 1+2;

下面再来介绍一下Aggregate这个Linq高阶函数。Aggregate是对一个集合序列进行累加操作，通过指定初始值，累加函数，以及结果处理函数完成计算。

函数定义：

public static TResult Aggregate<TSource,TAccumulate,TResult>
(this IEnumerable<TSource> source, 
TAccumulate seed, 
Func<TAccumulate,TSource,TAccumulate> func, 
Func<TAccumulate,TResult> resultSelector);

根据函数定义我们来写个简单的demo：

var nums = Enumerable.Range(2, 3);//[2,3,4]
// 计算1到5的累加之和，再将结果乘以2
var sum = nums.Aggregate(1, (total, next) => total + next, result => result * 2);// 相当于 (((1+2)+3)+4)*2=20
Console.WriteLine(sum);//20

和函数参数进行一一对应：

1. seed : 1
2. Func<TAccumulate,TSource,TAccumulate> func : (total, next) => total + next
3. Func<TAccumulate,TResult> resultSelector : result => result * 2

基于上面的认识，我们再来回过头梳理一下RequestHandlerWrapperImpl。
其主要是借助委托：public delegate Task<TResponse> RequestHandlerDelegate<TResponse>();来构造委托函数链来构建处理管道。

对Aggregate函数了解后，我们就不难理解处理管道的构建了。请看下图中的代码解读：

请求处理管道代码解读

构建流程解析

那如何保证先执行IRequestPreProcessor再执行IRequestPostProcessor呢？
就是在注册到Ioc容器时必须保证顺序，先注册IRequestPreProcessor再注册IRequestPostProcessor。（这一点很重要！！！）

看到这里有没有想到ASP.NET Core中请求管道中中间件的构建呢？是不是很像俄罗斯套娃？先由内而外构建管道，再由外而内执行！

至此，MediatR的实现思路算是理清了。

应用场景

如文章开头提到：MediatR是一种进程内消息传递机制。 支持以同步或异步的形式进行请求/响应，命令，查询，通知和事件的消息传递，并通过C#泛型支持消息的智能调度。

那么我们就应该明白，其核心是消息的解耦。因为我们几乎都是在与消息打交道，那因此它的应用场景就很广泛，比如我们可以基于MediatR实现CQRS、EventBus等。

另外，还有一种应用场景：我们知道借助依赖注入的好处是，就是解除依赖，但我们又不得不思考一个问题，随着业务逻辑复杂度的增加，构造函数可能要注入更多的服务，当注入的依赖太多时，其会导致构造函数膨胀。比如：

public DashboardController(
    ICustomerRepository customerRepository,
    IOrderService orderService,
    ICustomerHistoryRepository historyRepository,
    IOrderRepository orderRepository,
    IProductRespoitory productRespoitory,
    IRelatedProductsRepository relatedProductsRepository,
    ISupportService supportService,
    ILog logger
    )  

如果借助MediatR进行改造，也许仅需注入IMediatR就可以了。

public DashboardController(IMediatR mediatr)  

总结

看到这里，也许你应该明白MediatR实质上并不是严格意义上的中介者模式实现，我更倾向于其是基于Ioc容器的一层抽象，根据请求定位相应的请求处理器进行消息处理，也就是服务定位。
那到这里似乎也恍然大悟MediatR这个笔误可能是有意为之了。序员，你怎么看？

参考资料：
CQRS/MediatR implementation patterns
MediatR when and why I should use it? vs 2017 webapi
ABP CQRS 实现案例:基于 MediatR 实现