.NET开发基础知识1-10

1. 依赖注入（Dependency Injection）

技术知识：依赖注入是一种设计模式，它允许将对象的依赖关系从对象本身中分离出来，通过构造函数、属性或方法参数等方式注入到对象中。这样可以提高代码的可测试性、可维护性和可扩展性。
案例：在一个简单的后台管理系统中，有一个用户服务接口 IUserService 和其实现类 UserService。通过依赖注入，我们可以将 UserService 注入到控制器中。
dotnet-core-dependency-injection.NET Core 依赖注入示例

生成 Program.cs

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;

// 定义用户服务接口
public interface IUserService
{
    string GetUserName();
}

// 实现用户服务接口
public class UserService : IUserService
{
    public string GetUserName()
    {
        return "John Doe";
    }
}

// 定义用户控制器
public class UserController
{
    private readonly IUserService _userService;

    public UserController(IUserService userService)
    {
        _userService = userService;
    }

    public string GetUser()
    {
        return _userService.GetUserName();
    }
}

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 注册服务
builder.Services.AddScoped<IUserService, UserService>();

var app = builder.Build();

app.Run(async context =>
{
    var serviceProvider = app.Services;
    var userController = serviceProvider.GetRequiredService<UserController>();
    var userName = userController.GetUser();
    await context.Response.WriteAsync($"User Name: {userName}");
});

app.Run();

2. 中间件（Middleware）

技术知识：中间件是处理 HTTP 请求和响应的组件，它们按顺序依次执行，可以对请求进行预处理，也可以对响应进行后处理。
案例：创建一个简单的日志中间件，记录每个请求的信息。

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using System;
using System.Threading.Tasks;

// 定义日志中间件
public class LoggingMiddleware
{
    private readonly RequestDelegate _next;

    public LoggingMiddleware(RequestDelegate next)
    {
        _next = next;
    }

    public async Task InvokeAsync(Microsoft.AspNetCore.Http.HttpContext context)
    {
        Console.WriteLine($"Request received at {DateTime.Now}: {context.Request.Path}");
        await _next(context);
        Console.WriteLine($"Response sent at {DateTime.Now}");
    }
}

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
var app = builder.Build();

// 使用日志中间件
app.UseMiddleware<LoggingMiddleware>();

app.Run(async context =>
{
    await context.Response.WriteAsync("Hello, World!");
});

app.Run();

3. 路由（Routing）

技术知识：路由是将 HTTP 请求映射到相应的处理程序（如控制器的动作方法）的过程。
案例：创建一个简单的控制器，并使用路由来处理不同的请求。

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;

// 定义控制器
[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class WeatherForecastController : ControllerBase
{
    [HttpGet]
    public IActionResult Get()
    {
        return Ok("This is a weather forecast.");
    }
}

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddControllers();

var app = builder.Build();

app.UseRouting();

app.UseEndpoints(endpoints =>
{
    endpoints.MapControllers();
});

app.Run();

4. 实体框架核心（Entity Framework Core）

技术知识：Entity Framework Core 是一个跨平台的对象关系映射（ORM）框架，它允许开发人员使用面向对象的方式操作数据库。
案例：创建一个简单的数据库上下文和实体类，并进行数据的增删改查操作。

using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

// 定义实体类
public class Blog
{
    public int BlogId { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    public List<Post> Posts { get; } = new List<Post>();
}

public class Post
{
    public int PostId { get; set; }
    public string Title { get; set; }
    public string Content { get; set; }

    public int BlogId { get; set; }
    public Blog Blog { get; set; }
}

// 定义数据库上下文
public class BloggingContext : DbContext
{
    public DbSet<Blog> Blogs { get; set; }
    public DbSet<Post> Posts { get; set; }

    protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
    {
        optionsBuilder.UseSqlServer(@"Server=(localdb)\mssqllocaldb;Database=Blogging;Trusted_Connection=True;");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        using (var db = new BloggingContext())
        {
            // 添加博客
            db.Blogs.Add(new Blog { Url = "http://blogs.msdn.com/adonet" });
            var count = db.SaveChanges();
            Console.WriteLine("{0} records saved to database", count);

            // 查询博客
            var blogs = db.Blogs
                .OrderBy(b => b.Url)
                .ToList();

            foreach (var blog in blogs)
            {
                Console.WriteLine("Blog: {0}", blog.Url);
            }
        }
    }
}

5. 认证和授权（Authentication and Authorization）

技术知识：认证是验证用户身份的过程，授权是确定用户是否有权限访问特定资源的过程。
案例：使用 JWT（JSON Web Token）进行认证和授权。

using Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer;
using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
using System.Text;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 添加 JWT 认证服务
builder.Services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
    .AddJwtBearer(options =>
    {
        options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
        {
            ValidateIssuer = true,
            ValidateAudience = true,
            ValidateLifetime = true,
            ValidateIssuerSigningKey = true,
            ValidIssuer = "YourIssuer",
            ValidAudience = "YourAudience",
            IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes("YourSecretKey"))
        };
    });

// 添加授权服务
builder.Services.AddAuthorization(options =>
{
    options.FallbackPolicy = new AuthorizationPolicyBuilder()
       .RequireAuthenticatedUser()
       .Build();
});

builder.Services.AddControllers();

var app = builder.Build();

app.UseAuthentication();
app.UseAuthorization();

app.MapControllers();

app.Run();

6. 配置管理（Configuration Management）

技术知识：配置管理允许将应用程序的配置信息（如数据库连接字符串、API 密钥等）与代码分离，方便在不同环境中进行配置。
案例：使用 appsettings.json 文件进行配置管理。

Program.cs

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 读取配置文件
var configuration = builder.Configuration;
var connectionString = configuration.GetConnectionString("DefaultConnection");

// 可以使用 connectionString 进行数据库连接等操作

var app = builder.Build();

app.Run(async context =>
{
    await context.Response.WriteAsync($"Connection String: {connectionString}");
});

app.Run();

appsettings.json

{
    "ConnectionStrings": {
        "DefaultConnection": "Server=(localdb)\\mssqllocaldb;Database=MyDatabase;Trusted_Connection=True;"
    },
    "Logging": {
        "LogLevel": {
            "Default": "Information",
            "Microsoft.AspNetCore": "Warning"
        }
    },
    "AllowedHosts": "*"
}

7. 日志记录（Logging）

技术知识：日志记录是记录应用程序运行时信息的过程，有助于调试和监控应用程序。
案例：使用内置的日志记录器记录信息。

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 添加日志服务
builder.Logging.AddConsole();

var app = builder.Build();

var logger = app.Services.GetRequiredService<ILogger<Program>>();
logger.LogInformation("Application started.");

app.Run(async context =>
{
    logger.LogInformation("Request received.");
    await context.Response.WriteAsync("Hello, World!");
    logger.LogInformation("Response sent.");
});

app.Run();

8. 异步编程（Asynchronous Programming）

技术知识：异步编程允许应用程序在执行耗时操作（如数据库查询、网络请求等）时不阻塞线程，提高应用程序的性能和响应能力。
案例：使用 async 和 await 关键字进行异步数据库查询。

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 添加日志服务
builder.Logging.AddConsole();

var app = builder.Build();

var logger = app.Services.GetRequiredService<ILogger<Program>>();
logger.LogInformation("Application started.");

app.Run(async context =>
{
    logger.LogInformation("Request received.");
    await context.Response.WriteAsync("Hello, World!");
    logger.LogInformation("Response sent.");
});

app.Run();

9. 单元测试（Unit Testing）

技术知识：单元测试是对应用程序中的最小可测试单元（如方法、类等）进行测试的过程，有助于确保代码的正确性和可维护性。
案例：使用 xUnit 框架对一个简单的服务进行单元测试。

using Xunit;

// 定义一个简单的服务
public class CalculatorService
{
    public int Add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
}

public class CalculatorServiceTests
{
    [Fact]
    public void Add_TwoNumbers_ReturnsSum()
    {
        // Arrange
        var calculator = new CalculatorService();
        int a = 2;
        int b = 3;

        // Act
        int result = calculator.Add(a, b);

        // Assert
        Assert.Equal(5, result);
    }
}

10. Web API 开发

技术知识：Web API 是一种允许不同应用程序之间进行通信的接口，通常使用 HTTP 协议进行数据传输。
案例：创建一个简单的 Web API 控制器，提供数据查询和添加功能。

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using System.Collections.Generic;

// 定义数据模型
public class Product
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
}

// 定义控制器
[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class ProductsController : ControllerBase
{
    private static List<Product> _products = new List<Product>();

    [HttpGet]
    public IActionResult Get()
    {
        return Ok(_products);
    }

    [HttpPost]
    public IActionResult Post([FromBody] Product product)
    {
        _products.Add(product);
        return CreatedAtAction(nameof(Get), new { id = product.Id }, product);
    }
}

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddControllers();

var app = builder.Build();

app.UseRouting();

app.UseEndpoints(endpoints =>
{
    endpoints.MapControllers();
});

app.Run();