WebAPI下的如何实现参数绑定

本文将概述在WebAPI方式下将如何将参数绑定到一个action方法，包括参数是如何被读取，一系列规则决定特定环境采用的那种绑定方式，文章最后将给出一些实际的例子。

Parameter binding说到底是接到一个Http请求，将其转换成.NET类型使得action方法的签名更易于理解。

请求消息(request message)包括了请求的所有信息，如带查询字符串的请求地址(URL)，内容主体(content body)及头部信息(header)。在没有采用parameter binding

的情况下，每个action方法将需要接收request message，并手动从中提取出参数，如下所示：

public object MyAction(HttpRequestMessage request)
{
        // make explicit calls to get parameters from the request object
        int id = int.Parse(request.RequestUri.ParseQueryString().Get("id")); // need error logic!
        Customer c = request.Content.ReadAsAsync<Customer>().Result; // should be async!
        // Now use id and customer
}

很显然，这样的方式丑陋，易出错，代码重复，而且难以单元测试。我们希望action的签名类似以下的形式：

public object MyAction(int id, Customer c) { }

那么WebAPI是如何将request message转换成像id和customer这样的参数的呢？

Model Binding vs. Formatters

参数绑定有两种技术：Model Binding和Formatters。实际上，WebAPI使用model binding读取查询字符串(query string)内容进行参数绑定，使用Formatters读取主体内容

(body content)进行参数的绑定。

• Using Model Binding:

ModelBinding和MVC中的此概念是一致的，更多内容见Here。通常有一个"ValuePeoviders"提供数据片断如查询字符串参数，model binder将这些片断组合成一个对象。

• Using Formatters：

Formatters(如MediaTypeFormatter类所示)实际上是包含额外元数据的序列化程序。WebAPI从HttpConfiguration中获取一个formatters的列表，然后通过request信息

中的content-type来判断采用具体合适的formatter。WebAPI有不少默认的formatters。默认的JSON formatter是JSON.NET。还有Xml formatter和采用JQuery语法的

FormUrl formatter。

其中Formatters的核心方法是MediaTypeFormatter.ReadFromStreamAsync,如下所示：

public virtual Task<object> ReadFromStreamAsync(
    Type type, 
    Stream stream, 
    HttpContentHeaders contentHeaders, 
    IFormatterLogger formatterLogger)

其中，Type指代参数的类型，将传递给序列化器serializer。Stream是请求信息的content stream。Read方法将读取stream，将其实例化为一个对象，然后返回它。

HttpContentType来自请求信息。IFormatterLogger是一个回调接口，fomatter正是通过此接口来记录读取中的错误。

model binding和formatter都支持验证和错误信息记录。然后，相比formatter而言model binding更灵活。

何时采用特定的参数绑定方式?(when do we use which?)

以下这些基本原则决定了parameter是通过modelbinding还是formatter来读取的：

如果参数未添加任何特性字段[attribute]标明，那么这将由参数的.NET类型来决定具体采用何种方式。简单类型"Simple types"采用model binding。复杂类型"Complex types"

1. 采用formatters。简单类型包括：primitives，Timespan，DateTime，Guid，Decimal，String，或者通过类型转换器(TypeConverter)从字符串转换过来的类型。
2. 通过使用[FormBody]特性标示特定参数应该从body中取值。
3. 通过使用[ModelBinder]特性来标示参数或参数类型应该使用model bound方式。这个特性也可以用来配置model binder。[FromUri]是一个从[ModelBinder]继承而来的
   实体，用于配置model binder只应用到URL中的数据。
4. body只能被读取一次。如果签名中有两个负责类型，至少其中一个必须添加[ModelBinder]特性标注。

以下是使得这些原则得以稳定并可预测的关键设计。

(body 只能被读取一次)Only one thing can read the body

MVC和WebAPI之间的一个关键不同点在于MVC缓存请求主体(request body)。这意味着MVC的参数绑定可以反复从body中查找参数片断。然而，在WebAPI中，请求主体(HttpContent)

只能被读取一次，不被缓存，只能向前读取的流。这意味着parameter binding需要谨慎对待stream，除非在需要绑定参数的情况下，否则stream不能被读取。

以下的action方法想直接读取stream，因而导致WebAPI不能保证其拥有用于参数绑定的stream。考虑如下的action方法：

        // Action saves the request’s content into an Azure blob 
        public Task PostUploadfile(string destinationBlobName)
        {
            // string should come from URL, we’ll read content body ourselves.
            Stream azureStream = OpenAzureStorage(destinationBlobName); // stream to write to azure
            return this.Request.Content.CopyToStream(azureStream); // upload body contents to azure. 
        }

参数是一个简单类型，因而这将从查询字符串中读取。由于action签名中并不包含任何 负责类型，WebAPI将永远不会读取request content stream，因而这里的action方法可以读取它。

示例

以下给出一些不同请求的示例说明它们将如何映射到特定action签名：

/?id=123&name=bob 
void Action(int id, string name) // 所有参数都是简单类型，因而都将来自url

 

/?id=123&name=bob 
void Action([FromUri] int id, [FromUri] string name) // 同上

void Action([FromBody] string name); //[FormBody]特性显示标明读取整个body为一个字符串作为参数

public class Customer {   // 定义的一个复杂对象类型 
  public string Name { get; set; } 
  public int Age { get; set; } 
}

/?id=123 
void Action(int id, Customer c) // 参数id从query string中读取，参数c是一个复杂Customer对象类戏，通过formatter从body中读取

void Action(Customer c1, Customer c2) // 出错！多个参数都是复杂类型，都试图从body中读取，而body只能被读取一次

void Action([FromUri] Customer c1, Customer c2) // 可以！不同于上面的action，复杂类型c1将从url中读取，c2将从body中读取

void Action([ModelBinder(MyCustomBinder)] SomeType c) // 标示使用特定的model binder来解析参数

[ModelBinder(MyCustomBinder)] public class SomeType { } // 通过给特定类型SomeType声明标注[ModelBidner(MyCustomBinder)]特性使得所有SomeType类型参数应用此规则 

void Action(SomeType c) // 由于c的类型为SomeType，因而应用SomeType上的特性决定其采用model binding

与MVC的区别

以下是MVC和WebAPI在参数绑定上的一些不同点：

1. MVC只具有model binding，而没有formatters。这是由于MVC将对request body也应用model bind 进行解析，而WebAPI对request body将使用serializer来解析。
2. MVC将缓存request body，因而能够很容易的将其传递给model binding。WebAPI不缓存request body，因而默认将不对request body应用model binding解析。
3. WebAPI的绑定完全可以通过action签名的类型来决定。比如：在WebAPI中，我们知道一个参数最终将从body还是query string中读取绑定。然而，在MVC中，model binding
   系统将同时查找body和query string数据进行解析绑定。