从零开始使用特性（Attribute）在C#中实现AOP功能

面向方面编程（Aspect-Oriented Programming，简称AOP）是一种编程范式，它通过分离横切关注点（如日志记录、事务管理、安全等）来提高代码的可维护性。AOP可以帮助我们将这些分散在各个模块中的横切关注点集中管理。本文将介绍如何使用C#中的特性（Attribute）来实现一个简单的AOP功能。

什么是特性？

C#特性（Attributes）允许你为代码中的各种元素（如类、方法、属性等）添加额外的数据。使用特性，你可以在声明这些元素时为它们添加元数据，这些元数据可以在运行时通过反射（Reflection）来访问和处理。

实现步骤

我们将通过以下几个步骤实现AOP：

创建一个自定义特性（Attribute）。
使用反射（Reflection）机制读取特性。
在方法执行前或后添加横切关注的逻辑（如日志记录）。

代码示例

第一步：创建一个自定义特性

首先，我们需要定义一个特性（Attribute）类。我们将创建一个名为 LogAttribute 的特性类，用于标记需要记录日志的方法。

C#
using System;

[AttributeUsage(AttributeTargets.Method, Inherited = true)]
public class LogAttribute : Attribute
{
    // 其它业务
}

第二步：使用特性标记方法

接下来，在需要启用日志记录功能的方法上应用这个特性。

C#
public class MyService
{
    [Log]
    public void Work()
    {
        Console.WriteLine("Doing work...");
    }

    [Log]
    public void Study()
    {
        Console.WriteLine("Doing study...");
    }
}

第三步：创建AOP逻辑

我们需要创建一个代理类（Proxy）来在方法执行前后添加日志记录逻辑。为了简化示例，我们将使用反射（Reflection）来动态调用标记了 LogAttribute 的方法。

C#
public class LogProxy
{
    private readonly object _target;

    public LogProxy(object target)
    {
        _target = target;
    }

    public void Invoke(string methodName)
    {
        MethodInfo method = _target.GetType().GetMethod(methodName);
        if (method != null && method.GetCustomAttribute(typeof(LogAttribute)) != null)
        {
            Console.WriteLine($"[Log] Method {methodName} 进入");
            method.Invoke(_target, null);
            Console.WriteLine($"[Log] Method {methodName} 完成");
        }
        else if (method != null)
        {
            method.Invoke(_target, null);
        }
        else
        {
            throw new ArgumentException("Method not found", nameof(methodName));
        }
    }
}

第四步：使用代理类

现在，我们可以使用 LogProxy 来调用标记了 LogAttribute 的方法，并在执行前后记录日志。

C#
public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        MyService service = new MyService();
        LogProxy proxy = new LogProxy(service);

        // 调用有日志记录的方法
        proxy.Invoke("Work");
        
        proxy.Invoke("Study");
        
        // 若调用不存在的方法，会抛出异常
        // proxy.Invoke("NonExistentMethod");
    }
}

运行结果

运行上述代码时，你将看到如下输出：

小结

通过本文，我们展示了如何从零开始使用C#中的特性（Attribute）来实现一个简单的AOP功能。我们创建了一个自定义特性类 LogAttribute，并通过代理类 LogProxy 使用反射在方法执行前后添加日志记录的逻辑。尽管这个示例相当简单，但它提供了一个实现AOP的基本框架，你可以根据实际需求对其进行扩展和优化。

希望这篇文章对你理解和应用AOP有所帮助！

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