手写 Attribute + Reflection 验证框架

目标：
像[Required]、[MaxLength]一样，通过 Attribute 声明验证规则，
通过 Reflection 自动执行验证逻辑，彻底解耦业务代码。

一、先看最终使用效果（非常重要）

我们希望业务代码只长这样👇

/// <summary> /// 用户数据传输对象（DTO） /// 用于封装用户基础信息，并通过特性标注数据验证规则 /// </summary> public class UserDto { // 用户名 - 必填验证（为空时提示指定错误信息） [Required(ErrorMessage = "用户名不能为空")] // 用户名 - 最大长度验证（超过10字符时提示指定错误信息） [MaxLength(10, ErrorMessage = "用户名不能超过10个字符")] public required string UserName { get; set; } // 年龄 - 范围验证（必须在18~60之间，否则提示指定错误信息） [Range(18, 60, ErrorMessage = "年龄必须在18~60之间")] public int Age { get; set; } }

调用：

// 1. 创建用户数据传输对象(DTO)实例 var user = new UserDto { UserName = "", // 用户名设为空字符串（用于测试验证规则） Age = 10 // 设置年龄为10 }; // 2. 调用验证器验证用户DTO的合法性 var result = Validator.Validate(user); // 3. 判断验证结果：如果验证不通过 if (!result.IsValid) { // 遍历所有验证错误并输出到控制台 foreach (var error in result.Errors) { Console.WriteLine(error); } } }

返回结果：

用户名不能为空 年龄必须在18~60之间

👉 没有 if / else
👉 没有侵入业务代码
👉 规则完全由 Attribute 声明

二、整体架构设计（先理解，不要急着写）

1️⃣ 核心设计思想

Attribute：声明规则
Validator：扫描规则
Rule：执行规则1️⃣ 所有验证特性的基类

2️⃣ 框架结构

00009.手写 Attribute + Reflection 验证框架 │ ├── Attributes │ ├── ValidationAttribute.cs // 验证基类 │ ├── RequiredAttribute.cs │ ├── MaxLengthAttribute.cs │ └── RangeAttribute.cs │ ├── Core │ ├── ValidationResult.cs │ └── Validator.cs // 核心引擎

三、第一步：定义验证 Attribute 的“统一抽象”

1️⃣ 所有验证特性的基类

namespace ConsoleApp1.Attributes { /// <summary> /// 验证特性抽象基类 /// 所有自定义验证特性（如Required/Range等）的父类，继承Attribute使其可作为特性标记 /// </summary> public abstract class ValidationAttribute : Attribute { /// <summary> /// 验证失败时的自定义错误提示信息 /// </summary> public required string ErrorMessage { get; set; } /// <summary> /// 抽象验证方法（核心逻辑） /// 由子类实现具体的验证规则，判断传入值是否符合要求 /// </summary> /// <param name="value">待验证的属性值</param> /// <returns>验证是否通过（true=有效，false=无效）</returns> public abstract bool IsValid(object value); } }

设计要点：

✔ Attribute 只描述规则
✔ 不关心属性名、对象
✔ 只判断“值是否合法”

四、第二步：实现具体验证规则 Attribute

1️⃣ Required（必填）

namespace ConsoleApp1.Attributes { /// <summary> /// 必填验证特性 /// 验证属性值是否非空（字符串需额外验证非空白） /// </summary> public class RequiredAttribute : ValidationAttribute { /// <summary> /// 重写抽象验证方法，实现必填验证规则 /// </summary> /// <param name="value">待验证的属性值</param> /// <returns>true=值有效（非空/非空白），false=值无效</returns> public override bool IsValid(object value) { // 规则1：值为null直接验证失败 if (value == null) return false; // 规则2：字符串类型需验证非空白（空字符串/全空格都算无效） if (value is string str) return !string.IsNullOrWhiteSpace(str); // 规则3：非字符串且非null的类型（如int/long）默认验证通过 return true; } } }

2️⃣ MaxLength（字符串长度）

namespace ConsoleApp1.Attributes { /// <summary> /// 最大长度验证特性 /// 验证属性值（转换为字符串后）的长度不超过指定最大值 /// </summary> public class MaxLengthAttribute : ValidationAttribute { // 最大长度阈值（只读，通过构造函数初始化） private readonly int _maxLength; /// <summary> /// 构造函数：初始化最大长度验证的阈值 /// </summary> /// <param name="maxLength">允许的最大字符长度</param> public MaxLengthAttribute(int maxLength) { _maxLength = maxLength; } /// <summary> /// 重写抽象验证方法，实现最大长度验证规则 /// </summary> /// <param name="value">待验证的属性值</param> /// <returns>true=值长度≤阈值，false=值长度超出阈值</returns> public override bool IsValid(object value) { // 规则1：值为null时默认验证通过（必填校验由RequiredAttribute单独处理） if (value == null) return true; // 规则2：将值转为字符串，验证其长度是否≤最大长度阈值 return value.ToString().Length <= _maxLength; } } }

3️⃣ Range（数值区间）

public class RangeAttribute : ValidationAttribute { private readonly int _min; private readonly int _max; public RangeAttribute(int min, int max) { _min = min; _max = max; } public override bool IsValid(object value) { if (value == null) return true; int intValue = Convert.ToInt32(value); return intValue >= _min && intValue <= _max; } }

五、第三步：核心引擎 —— Validator（重点）

这一步是整个框架的灵魂.

1️⃣ 验证结果模型

namespace ConsoleApp1.Core { /// <summary> /// 验证结果封装类 /// 用于存储验证过程中的错误信息，并标识整体验证是否通过 /// </summary> public class ValidationResult { /// <summary> /// 验证是否通过（只读） /// 错误集合为空时表示验证通过，否则未通过 /// </summary> public bool IsValid => Errors.Count == 0; /// <summary> /// 验证错误信息集合 /// 初始化时创建空列表，避免空引用 /// </summary> public List<string> Errors { get; } = new(); } }

2️⃣ Validator 核心实现（Reflection 扫描）

// 引入自定义验证特性基类 using ConsoleApp1.Attributes; using System.Reflection; namespace ConsoleApp1.Core { /// <summary> /// 通用数据验证器（静态类） /// 基于反射+自定义验证特性，实现对象属性的通用验证逻辑 /// </summary> public static class Validator { /// <summary> /// 验证指定对象的所有带验证特性的属性 /// </summary> /// <param name="obj">待验证的对象</param> /// <returns>验证结果（包含错误信息集合）</returns> public static ValidationResult Validate(object obj) { // 初始化验证结果对象（用于存储错误信息） var result = new ValidationResult(); // 边界校验：验证对象为空时直接添加错误并返回 if (obj == null) { result.Errors.Add("验证对象不能为空"); return result; } // 获取对象的类型信息（用于反射解析属性） Type type = obj.GetType(); // 遍历对象的所有公共属性 foreach (PropertyInfo prop in type.GetProperties()) { // 获取当前属性的实际值 object value = prop.GetValue(obj); // 获取当前属性上所有自定义验证特性 var attributes = prop.GetCustomAttributes<ValidationAttribute>(); // 遍历每个验证特性，执行具体验证逻辑 foreach (var attr in attributes) { // 若验证不通过，收集错误信息 if (!attr.IsValid(value)) { // 优先使用特性自定义错误信息，无则使用默认提示 string error = attr.ErrorMessage ?? $"{prop.Name} 验证失败"; result.Errors.Add(error); } } } // 返回最终验证结果 return result; } } }

⚠️ 关键点：

✔ 只反射Property
✔ 支持多个 Attribute
✔ 不关心具体规则
✔ 完全开放扩展

六、完整测试示例

// 引入核心功能命名空间（包含UserDto和Validator验证器） using ConsoleApp1.Core; // 程序主命名空间 namespace ConsoleApp1 { // 程序入口类 internal class Program { // 程序主入口方法 static void Main(string[] args) { // 1. 创建用户数据传输对象(DTO)实例 var user = new UserDto { UserName = "", // 用户名设为空字符串（用于测试验证规则） Age = 10 // 设置年龄为10 }; // 2. 调用验证器验证用户DTO的合法性 var result = Validator.Validate(user); // 3. 判断验证结果：如果验证不通过 if (!result.IsValid) { // 遍历所有验证错误并输出到控制台 foreach (var error in result.Errors) { Console.WriteLine(error); } } } } }

输出：

用户名不能为空 年龄必须在18~60之间

七、进阶一：支持“属性名 + 错误消息”

增强ValidationResult：

public class ValidationError { public string PropertyName { get; set; } public string Message { get; set; } }

这样可以：

支持前端字段映射
支持 JSON 返回

👉 这就是 ASP.NET CoreModelState的雏形

八、进阶二：短路验证（失败即停）

foreach (var attr in attributes) { if (!attr.IsValid(value)) { result.Errors.Add(attr.ErrorMessage); break; // 短路 } }

九、进阶三：缓存反射结果（生产级）

static readonly Dictionary<Type, PropertyInfo[]> _cache = new(); PropertyInfo[] properties = _cache.TryGetValue(type, out var props) ? props : _cache[type] = type.GetProperties();

👉 真正慢的不是 Attribute，是重复反射