.Net插件框架Managed Extensibility Framework（MEF）是一个用于在应用程序中使用插件的框架。它利用了C#语言的特性和CLR（共同语言运行时）的能力，为应用程序提供了一种灵活的架构，使得可以追加或更改应用程序中的功能，而无需重新编译或修改代码。

什么是MEF

MEF是Microsoft推出的，用于构建可扩展和高度可组合的应用程序的框架。MEF框架的作用是将一个应用程序分成许多小部分，每一部分都可以提供一个特定的功能。MEF框架允许我们在应用程序中使用插件，并且通过在代码中添加几行简单的指令，就可以实现扩展功能的追加或更改，在不修改现有代码的情况下，让应用程序具有更高的灵活性和可扩展性。

使用MEF框架的好处就是我们可以实现代码的解耦和组件的松散耦合。这意味着我们可以在应用程序中添加新的功能，而无需在应用程序中添加新的代码。

MEF的应用场景

MEF通常用于需要扩展性的应用程序。在这类应用程序中，我们希望有一种机制，使得在应用程序运行时，能够动态添加或替换功能。几个例子包括：

插件式应用程序
计算机辅助设计（CAD）软件
视频编辑软件
游戏引擎
博客引擎

无论是哪种应用场景，都可以利用MEF框架来实现应用程序的扩展。

MEF的组成部分

MEF框架主要由4个部分组成，它们分别是：

Part
Export
Import
Container

严格按照这4个模块进行组装，我们可以将一个应用程序拆分成几个独立的部分，并在运行时动态地将它们整合起来。下面是这些部分的详细介绍：

Part

Part是一个被视为可供扩展的单元，通常是一个类、接口、方法或类型。在将Part加入MEF容器之前，Part必须标记为“可导出的”（Exportable）。一旦Part被标记为可导出的，它就可以被添加到MEF容器中。

Export

Export是一个可被Part导入的类型或对象。Export是Part被导出后的结果，可以被其他需要这些功能的应用程序组件引用。Export可以被定义为一个单一的值，也可以是一个数组，其类型通常是接口或对象。

Import

Import是Part所需要的Export的引用。Import用于描述Part所依赖的Export。Import可以是必需的、可选的或多个，代表Part所需要的Export的个数。

Container

Container是MEF框架的核心部分。它是一个用于管理和组合Export和Import的对象。Container可以让应用程序在运行时使用Export，而无需在代码中执行显式的实例化。

MEF的优点

MEF框架提供了许多有用的功能，这些功能可以减少复杂性并增强应用程序的灵活性和可扩展性。下面是MEF框架的几个优点：

简化了插件的扩展。开发人员可以从容器中根据需要获取插件，而不必担心插件的具体实现方式。
可以减少代码重复，从而提高代码的可维护性。
可以用于替换应用程序的组件而不影响其他组件的运行。
使用MEF可以大大增强应用程序的可测试性，因为开发人员可以轻松地模拟和替换Export。

MEF的示例说明

示例1：使用Export和Import特性，将方法定义为可导出和导入的插件

假设我们有一个应用程序，希望通过插件实现一些复杂的数学计算功能。在这个例子中，我们将定义一个名为IMathPlugin的接口，所有的数学计算都将继承这个接口。此外，为了能够将计算方法导出到应用程序中，请将IMathPlugin方法修饰为Export特性。

using System.ComponentModel.Composition;
using System.ComponentModel.Composition.Hosting;

public interface IMathPlugin
{
    double Calculate(double x, double y);
}

[Export(typeof(IMathPlugin))]
public class AddPlugin : IMathPlugin
{
    public double Calculate(double x, double y)
    {
        return x + y;
    }
}

public class MainProgram
{
    [ImportMany(typeof(IMathPlugin))]
    public IMathPlugin[] Plugins { get; set; }

    public static void Main(string[] args)
    {
        var program = new MainProgram();
        program.Run();
    }

    public void Run()
    {
        var catalog = new AssemblyCatalog(Assembly.GetExecutingAssembly());
        var container = new CompositionContainer(catalog);
        container.ComposeParts(this);

        foreach (var plugin in Plugins)
        {
            Console.WriteLine(plugin.Calculate(10, 20));
        }
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个AddPlugin类，它实现了IMathPlugin接口。我们将AddPlugin类标记为可导出的，并且在MainProgram中使用ImportMany特性导入了IMathPlugin接口。在MainProgram的Run方法中，我们可以使用CompositionContainer对象轻松地组合AddPlugin插件。

示例2：使用MEF插件框架，动态添加和移除UI插件

假设我们有一个支持插件开发的Windows桌面软件。在这个例子中，我们将演示如何使用MEF框架动态添加和移除UI插件。

首先，我们需要定义一个接口来表示UI插件：

using System.ComponentModel.Composition;

[InheritedExport]
public interface IUIPlugin
{
    void Initialize();
    void Unload();
}

此接口定义了两个方法：Initialize（初始化）和Unload（卸载）。Initialize方法用于初始化插件，而Unload方法用于卸载插件。我们使用InheritedExport特性将接口标记为可导出的。

然后，我们考虑如何实现一个可扩展的UI组件。

我们将定义一个窗体，这个窗体可以动态添加和删除UI插件。对于窗体的具体设计，我们将使用WPF。窗体的xaml代码如下：

<Window x:Class="MEF.PluginExample.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="MainWindow" Height="350" Width="525">
    <Grid Name="MainGrid">
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="Auto"/>
            <RowDefinition/>
        </Grid.RowDefinitions>
        <StackPanel Grid.Row="0" Orientation="Horizontal">
            <Button Name="AddPluginButton" Click="AddPluginButtonClick" Margin="5" Width="75">Add Plugin</Button>
            <Button Name="RemovePluginButton" Click="RemovePluginButtonClick" Margin="5" Width="75" IsEnabled="False">Remove Plugin</Button>
        </StackPanel>
        <Grid Grid.Row="1" Name="PluginContainer"/>
    </Grid>
</Window>

在这个窗体中，我们定义了一个名为PluginContainer的Grid控件，它将用于UI插件的加载和卸载。在Grid上面的工具栏中，我们添加了两个按钮：Add Plugin（添加插件）和Remove Plugin（删除插件）。这些按钮将允许我们动态添加和删除UI插件。

现在，我们需要在代码中实现这些按钮的逻辑。我们使用MEF框架的CompositionContainer对象来获取UI插件。具体实现如下：

using System;
using System.ComponentModel.Composition;
using System.ComponentModel.Composition.Hosting;
using System.Reflection;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;

namespace MEF.PluginExample
{
    public partial class MainWindow : Window
    {
        private readonly CompositionContainer _container = new CompositionContainer();

        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();

            var catalog = new AggregateCatalog(
                new AssemblyCatalog(Assembly.GetExecutingAssembly()),
                new DirectoryCatalog(".")
            );
            _container.ComposeParts(this, catalog);
        }

        private void AddPluginButtonClick(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            var dialog = new Microsoft.Win32.OpenFileDialog
            {
                Filter = "Plugins (*.dll)|*.dll|All files (*.*)|*.*"
            };

            if (dialog.ShowDialog() != true) return;
            var assembly = Assembly.LoadFile(dialog.FileName);

            _container.Catalog.Catalogs.Add(new AssemblyCatalog(assembly));
            _container.ComposeParts(this);

            PluginContainer.Children.Clear();
            foreach (var plugin in _container.GetExportedValues<IUIPlugin>())
            {
                var button = new Button
                {
                    Content = plugin.GetType().Name,
                    Margin = new Thickness(5),
                    Tag = plugin
                };
                button.Click += PluginButtonClick;

                PluginContainer.Children.Add(button);
            }

            RemovePluginButton.IsEnabled = true;
        }

        private void PluginButtonClick(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            var button = (Button)sender;
            var plugin = (IUIPlugin)button.Tag;

            plugin.Initialize();

            button.IsEnabled = false;
            AddPluginButton.IsEnabled = false;
            RemovePluginButton.IsEnabled = true;
        }

        private void RemovePluginButtonClick(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            var selectedButton = (Button)PluginContainer.Children[0];
            var selectedPlugin = (IUIPlugin)selectedButton.Tag;

            selectedPlugin.Unload();
            _container.Catalog.Catalogs.Remove(_container.Catalog.Catalogs[_container.Catalog.Catalogs.Count - 1]);
            _container.ComposeParts(this);

            PluginContainer.Children.Clear();
            foreach (var plugin in _container.GetExportedValues<IUIPlugin>())
            {
                var button = new Button
                {
                    Content = plugin.GetType().Name,
                    Margin = new Thickness(5),
                    Tag = plugin
                };
                button.Click += PluginButtonClick;

                PluginContainer.Children.Add(button);
            }

            AddPluginButton.IsEnabled = true;
            RemovePluginButton.IsEnabled = false;
        }
    }
}

如上所述，我们使用MEF框架的CompositionContainer对象来获取可用的UI插件。在AddPluginButtonClick事件处理程序中，我们使用Microsoft.Win32.OpenFileDialog控件来获取用户选择的插件。然后，我们将插件的Assembly添加到MEF容器中，重新组合Parts，并初始化UI插件。对于AddPluginButtonClick事件处理程序中的剩余代码，我们使用C#的WPF技术来允许用户动态添加按钮并将插件添加到用户界面中。

对于RemovePluginButtonClick事件处理程序中，我们首先使用PluginContainer.Children[0]获取当前选定的按钮，然后使用Tag属性获取当前选定的插件。然后，我们卸载这个插件，并从反映目录中删除它。最后，我们重新组合Parts，并重新初始化用户界面中的所有插件。

总之，MEF插件框架是一个用于在应用程序中使用插件的灵活框架，它支持将应用程序进行拆分并重组成部分，追加或更改应用程序的功能，大大提高了应用程序的可扩展性。在使用MEF框架时，我们只需遵循上述规则并利用好框架提供的各种组件，便可轻松实现应用程序的扩展。

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