ASP.NET Core中的过滤器是什么？如何应用？-C#.Net教程-PHP中文网

ASP.NET Core过滤器是解耦横切关注点的核心机制，通过五类过滤器（授权、资源、动作、异常、结果）在请求生命周期的特定阶段插入自定义逻辑。它们支持全局、控制器或动作级别应用，可通过特性或依赖注入配置，实现日志、权限、异常处理等通用功能的集中管理，提升代码可维护性与安全性，同时与中间件分工明确，共同构建高效请求处理管道。

asp.net core中的过滤器是什么？如何应用？

ASP.NET Core中的过滤器，在我看来，它就是框架提供的一套精巧的“钩子”机制，允许你在HTTP请求生命周期的特定阶段插入自定义逻辑。简单来说，它们让你能在控制器动作执行前、后，或者结果生成前、后，甚至在发生异常时，运行一些代码。这极大地帮助我们处理那些横跨多个功能模块的“横切关注点”，比如日志记录、性能监控、授权验证、缓存处理，甚至是统一的错误响应。应用这些过滤器的方式也相当灵活，既可以在全局层面生效，也可以针对特定的控制器或单个动作进行配置，通常是通过特性（Attributes）或者依赖注入来完成。

解决方案

谈到ASP.NET Core的过滤器，我总是觉得它们是构建可维护、可扩展应用的基石之一。它们的核心价值在于将那些与核心业务逻辑无关但又必不可少的辅助功能，从业务代码中抽离出来，实现关注点分离。

ASP.NET Core的过滤器体系主要分为五种类型，它们按照执行顺序排列，各自负责不同的职责：

授权过滤器 (Authorization Filters)：这是最先执行的过滤器，用于确定用户是否有权访问某个资源。如果授权失败，请求会直接被短路，不会继续执行后续的过滤器或动作。最常见的例子就是
```
[Authorize]
```
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特性。
资源过滤器 (Resource Filters)：在授权之后，模型绑定之前执行。它可以在模型绑定之前或之后运行代码，甚至可以短路整个请求管道，比如用于实现响应缓存，或者在某些条件下直接返回结果，避免后续不必要的计算。
动作过滤器 (Action Filters)：在控制器动作方法执行之前和之后运行代码。这对于日志记录、性能分析、输入验证（在模型绑定之后，动作执行之前）等场景非常有用。
异常过滤器 (Exception Filters)：当动作、动作过滤器、结果过滤器或结果执行过程中抛出未处理的异常时执行。它们提供了一个集中的地方来处理异常，可以记录错误、返回友好的错误响应等。
结果过滤器 (Result Filters)：在动作方法成功执行并生成结果之后，但在结果写入响应之前和之后运行。例如，你可以在这里修改响应头、压缩内容或者进行一些后处理。

如何应用过滤器？

应用过滤器的方式非常多样，这体现了ASP.NET Core的灵活性：

全局应用：在

Program.cs

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中，通过

AddControllersWithViews

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或

AddRazorPages

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方法的

options.Filters.Add()

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来添加。这适用于那些需要对所有请求都生效的策略，比如全局的异常处理或授权规则。

builder.Services.AddControllersWithViews(options =>
{
    options.Filters.Add(new MyGlobalActionFilter());
    options.Filters.Add(typeof(MyGlobalExceptionFilter)); // 可以是类型，让DI来创建
});

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控制器或动作级别应用：作为特性（Attribute）直接应用于控制器类或特定的动作方法上。这是最直观和常用的方式。

// 应用到整个控制器
[MyControllerLevelActionFilter]
public class HomeController : Controller
{
    // 应用到单个动作
    [MyActionLevelActionFilter]
    public IActionResult Index()
    {
        return View();
    }
}

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通过依赖注入应用：当你需要过滤器内部依赖其他服务时，可以使用
```
[ServiceFilter]
```
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或
```
[TypeFilter]
```
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特性。
- ```
[ServiceFilter(typeof(MyDIActionFilter))]
```
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  要求
```
MyDIActionFilter
```
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  已经在DI容器中注册。框架会从DI容器中获取其实例。
- ```
[TypeFilter(typeof(MyDIActionFilter))]
```
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  框架会自行创建
```
MyDIActionFilter
```
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  的实例，并从DI容器中注入其构造函数所需的依赖项，即使
```
MyDIActionFilter
```
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  本身没有注册到DI容器。这对于那些需要运行时参数的过滤器特别有用。
```
// 注册过滤器到DI容器
builder.Services.AddScoped<MyDIActionFilter>();

// 在控制器或动作上使用
[ServiceFilter(typeof(MyDIActionFilter))]
public class ProductsController : Controller
{
    // ...
}
```
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一个简单的动作过滤器示例，用于记录动作的执行时间：

public class LogActionPerformanceFilter : IActionFilter
{
    private readonly ILogger<LogActionPerformanceFilter> _logger;
    private Stopwatch _stopwatch;

    public LogActionPerformanceFilter(ILogger<LogActionPerformanceFilter> logger)
    {
        _logger = logger;
    }

    public void OnActionExecuting(ActionExecutingContext context)
    {
        _stopwatch = Stopwatch.StartNew();
        _logger.LogInformation($"Executing action {context.ActionDescriptor.DisplayName}...");
    }

    public void OnActionExecuted(ActionExecutedContext context)
    {
        _stopwatch.Stop();
        _logger.LogInformation($"Action {context.ActionDescriptor.DisplayName} executed in {_stopwatch.ElapsedMilliseconds}ms.");

        if (context.Exception != null)
        {
            _logger.LogError(context.Exception, $"Action {context.ActionDescriptor.DisplayName} threw an exception.");
        }
    }
}

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要使用这个过滤器，你需要在

Program.cs

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中注册它（例如

builder.Services.AddScoped<LogActionPerformanceFilter>();

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），然后就可以通过

[ServiceFilter(typeof(LogActionPerformanceFilter))]

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来应用了。

ASP.NET Core过滤器：为何它们是解耦横切关注点的利器？

我个人觉得，过滤器在解耦横切关注点方面，简直是ASP.NET Core提供的一把瑞士军刀。在没有过滤器之前，我们可能会在每个控制器或动作方法中重复编写一些辅助逻辑，比如权限检查、日志记录或者数据验证。想想看，如果你的应用有几十个甚至上百个动作方法，每个方法里都散落着这些重复的代码，那维护起来简直是噩梦。一旦需求变更，比如日志格式要调整，你可能需要修改几十个地方，这不仅效率低下，还极易出错。

过滤器就完美解决了这个问题。它们提供了一种机制，让你能够将这些“横切”于核心业务逻辑之外的功能，集中到一个独立的地方进行管理。这就像是给你的业务逻辑穿上了一件“外套”，这件外套负责处理各种周边事务，而核心业务逻辑则可以专注于它自己的使命。

举个例子，假设你需要对所有需要管理员权限的API进行验证。没有过滤器，你可能需要在每个管理员API的开头都写一段

if (!User.IsInRole("Admin")) { return Forbid(); }

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这样的代码。有了授权过滤器，你只需要在控制器或动作方法上加一个

[Authorize(Roles = "Admin")]

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特性，所有的权限检查逻辑都由框架在幕后处理了。这不仅让你的业务代码更干净，更易读，而且当权限逻辑需要调整时，你只需要修改授权过滤器的实现，而无需触碰业务代码。

很多人会把过滤器和中间件（Middleware）混淆。我的理解是，中间件处理的是整个HTTP请求管道的“宏观”流程，它在请求到达MVC/Razor Pages层之前就开始工作了，更适合处理全局性的请求/响应操作，比如静态文件服务、路由、身份认证等。而过滤器则是在MVC/Razor Pages管道内部，更“微观”地作用于控制器、动作、结果等特定阶段。你可以把中间件想象成高速公路上的关卡，而过滤器则是进入某个城市（MVC/Razor Pages）后，在特定建筑（控制器/动作）门口的安检或登记。它们各司其职，共同构成了ASP.NET Core强大的请求处理能力。这种清晰的分工，正是ASP.NET Core能够有效解耦复杂应用的关键所在。

如何在ASP.NET Core中创建自定义过滤器并有效管理其生命周期？

创建自定义过滤器其实并不复杂，但要用好它，理解其生命周期和依赖注入（DI）机制至关重要。

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要创建一个自定义过滤器，你需要实现ASP.NET Core提供的相应接口。例如，如果你想在动作执行前后做些事情，就实现

IActionFilter

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或

IAsyncActionFilter

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。同步接口通常有两个方法：

OnActionExecuting

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（动作执行前）和

OnActionExecuted

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（动作执行后）。异步接口则是一个

OnActionExecutionAsync

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方法，接收一个

ActionExecutingContext

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和一个

ActionExecutionDelegate

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，通过调用

await next()

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来控制动作的执行。

// 异步动作过滤器示例
public class CustomAsyncActionFilter : IAsyncActionFilter
{
    private readonly ILogger<CustomAsyncActionFilter> _logger;

    public CustomAsyncActionFilter(ILogger<CustomAsyncActionFilter> logger)
    {
        _logger = logger;
    }

    public async Task OnActionExecutionAsync(ActionExecutingContext context, ActionExecutionDelegate next)
    {
        _logger.LogInformation($"Before action {context.ActionDescriptor.DisplayName} execution.");

        // 在这里可以修改 context.Result 来短路请求
        // context.Result = new BadRequestObjectResult("Invalid input");

        // 调用下一个过滤器或动作方法
        var resultContext = await next();

        _logger.LogInformation($"After action {resultContext.ActionDescriptor.DisplayName} execution. Status: {resultContext.Result?.GetType().Name}");

        if (resultContext.Exception != null && !resultContext.ExceptionHandled)
        {
            _logger.LogError(resultContext.Exception, $"Action {resultContext.ActionDescriptor.DisplayName} threw an unhandled exception.");
        }
    }
}

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管理生命周期和依赖注入

过滤器实例的生命周期与它们如何被注册和使用密切相关。

瞬时（Transient）或作用域（Scoped）生命周期：如果你在
```
Program.cs
```
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中使用
```
AddScoped
```
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或
```
AddTransient
```
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注册了你的过滤器，那么每次请求或者每次需要时，DI容器都会为你提供一个新的实例。这对于那些内部需要维护状态或者依赖作用域服务的过滤器来说非常合适。例如，上面
```
LogActionPerformanceFilter
```
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中的
```
Stopwatch
```
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，如果它是单例的，那多个并发请求就会相互干扰。
单例（Singleton）生命周期：如果你的过滤器是无状态的，或者其内部依赖的服务本身就是单例的，那么你可以将其注册为单例。但要非常小心，确保过滤器在并发环境下是线程安全的。

[ServiceFilter]

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与
[TypeFilter]
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的抉择

这俩特性虽然都能实现DI，但用法和适用场景略有不同，有时候确实让人有点困惑：

[ServiceFilter(typeof(MyFilter))]
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：要求
```
MyFilter
```
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必须在
```
Program.cs
```
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中通过
```
builder.Services.Add*<MyFilter>()
```
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明确注册到DI容器。框架会从DI容器中解析
```
MyFilter
```
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的实例。这非常适合那些需要在多个地方复用，并且其生命周期（Scoped/Transient/Singleton）需要由DI容器统一管理的过滤器。
[TypeFilter(typeof(MyFilter))]
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：不需要
```
MyFilter
```
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显式注册到DI容器。当
```
[TypeFilter]
```
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被应用时，框架会直接实例化
```
MyFilter
```
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，并自动解析其构造函数中声明的所有依赖项。这对于那些特定于某个控制器或动作，或者需要运行时参数（通过
```
Arguments
```
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属性传递）的过滤器非常方便。你可以在不污染全局DI容器的情况下，让过滤器享受DI的便利。

我通常会倾向于使用

[ServiceFilter]

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，因为它强制你将过滤器作为服务来思考和管理，让依赖关系更清晰。但如果遇到一些一次性使用、或者需要动态配置参数的场景，

[TypeFilter]

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确实能提供更灵活的解决方案。选择哪个，更多是根据你的具体需求和代码组织偏好来决定。

ASP.NET Core过滤器在处理异常和提升安全性方面有哪些最佳实践？

在构建健壮的Web应用时，异常处理和安全性是两个无论如何都绕不开的核心议题。ASP.NET Core的过滤器在这两个领域都扮演着至关重要的角色，而且有一些实践心得值得分享。

异常过滤器：构建统一的错误响应

我发现，

IExceptionFilter

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是处理MVC/Razor Pages层级未捕获异常的利器。它能让你将分散在各个

try-catch

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块中的错误处理逻辑集中起来，实现统一的错误日志记录和友好的错误响应。

最佳实践：

集中处理，避免重复：不要在每个控制器动作中都写
```
try-catch
```
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。使用一个全局的
```
ExceptionFilter
```
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来捕获所有未处理的异常。这样，当一个异常发生时，过滤器可以记录详细的错误信息（包括堆栈跟踪、请求上下文等），并返回一个标准化的错误响应（比如一个JSON对象，包含错误代码和用户友好的消息）。
区分异常类型，返回恰当的HTTP状态码：并非所有异常都应该返回500 Internal Server Error。例如，如果
```
ArgumentNullException
```
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发生，这可能意味着客户端请求参数有问题，这时返回
```
400 Bad Request
```
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更为准确。通过检查
```
ExceptionContext.Exception
```
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的类型，你可以根据业务逻辑返回不同的HTTP状态码和错误信息。
敏感信息屏蔽：在生产环境中，绝对不要将原始的异常堆栈信息直接暴露给客户端。异常过滤器是过滤敏感信息的绝佳场所。只返回必要且安全的错误提示，将详细的错误日志记录到后端日志系统。
与中间件的协同：
```
IExceptionFilter
```
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捕获的是MVC/Razor Pages管道中的异常。而
```
UseExceptionHandler
```
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中间件则可以捕获整个请求管道中更广泛的异常。它们是互补的。通常，我会用
```
UseExceptionHandler
```
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来捕获最顶层的、未被任何过滤器处理的“兜底”异常，而
```
IExceptionFilter
```
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则专注于处理控制器/动作层面的特定业务异常。

// 简化版全局异常过滤器
public class GlobalExceptionFilter : IExceptionFilter
{
    private readonly ILogger<GlobalExceptionFilter> _logger;
    private readonly IHostEnvironment _env;

    public GlobalExceptionFilter(ILogger<GlobalExceptionFilter> logger, IHostEnvironment env)
    {
        _logger = logger;
        _env = env;
    }

    public void OnException(ExceptionContext context)
    {
        _logger.LogError(new EventId(context.Exception.HResult),
            context.Exception,
            context.Exception.Message);

        // 返回统一的错误响应
        var problemDetails = new ProblemDetails
        {
            Status = StatusCodes.Status500InternalServerError,
            Title = "An unexpected error occurred!",
            Type = "https://tools.ietf.org/html/rfc7807#section-3.1",
            Detail = _env.IsDevelopment() ? context.Exception.StackTrace : "Please try again later."
        };

        if (context.Exception is ArgumentException || context.Exception is FormatException)
        {
            problemDetails.Status = StatusCodes.Status400BadRequest;
            problemDetails.Title = "Invalid request data.";
            problemDetails.Detail = _env.IsDevelopment() ? context.Exception.Message : "The request data is invalid.";
        }
        // 更多自定义异常处理...

        context.Result = new ObjectResult(problemDetails)
        {
            StatusCode = problemDetails.Status
        };
        context.ExceptionHandled = true; // 标记异常已处理，阻止其继续传播
    }
}

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授权过滤器：强化访问控制

授权过滤器是确保只有具备适当权限的用户才能访问特定资源的基石。

[Authorize]

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特性就是最常用的授权过滤器，但我们也可以构建更复杂的自定义授权逻辑。

最佳实践：

粒度适中：可以在控制器级别应用
```
[Authorize]
```
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来保护整个控制器下的所有动作，也可以在单个动作方法上应用，实现更细粒度的控制。
策略化授权：当权限逻辑变得复杂时，比如需要检查多个角色、或者基于声明（Claims）进行授权，定义自定义授权策略（Authorization Policies）比直接在特性中硬编码字符串要灵活得多。你可以在
```
Program.cs
```
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中配置策略，然后在
```
[Authorize("MyCustomPolicy")]
```
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中引用。这使得授权逻辑更易于管理和测试。
自定义授权过滤器：对于那些需要访问数据库或外部服务的复杂授权逻辑，可以创建自定义的
```
IAuthorizationFilter
```
登录后复制
或
```
IAsyncAuthorizationFilter
```
登录后复制
。这允许你在授权过程中注入依赖项，执行复杂的业务规则。
授权前置：授权过滤器在所有其他过滤器之前执行（除了资源过滤器之前），这是非常合理的。如果用户没有权限，那么后续的任何业务逻辑执行都是不必要的资源浪费，并且可能带来安全风险。确保授权逻辑在请求的早期阶段就完成。
避免在授权过滤器中执行业务逻辑：授权过滤器应该专注于“谁可以访问”，而不是“访问后做什么”。将业务逻辑与授权逻辑清晰地分离，有助于保持代码的整洁和单一职责原则。