ASP.NET 2.0 Membership原理及應用

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　　摘要：asp.net 2.0的Membership組件提供了一組非常簡單易用的介面供開發人員進行使用者管理，使用者驗證。本文將它對它的實現原理進行簡單的分析，介紹如何正確的使用，以及如何對它進擴充。

　　一、MembershipProvider抽象類別

　　在很多情況下，在使用Membership的時候我們並不會直接使用到這個類。在MembershipProvider類定義的都是一些抽象方法和抽象屬性，就是這些方法和屬性構成了Membership介面的基本規範，而且在.NET 架構內部使用Membership的功能都是通過這個類型調用的。繼承類通過實現這些介面來提供不用環境下的使用者管理功能，並且對Membership架構本身並沒有影響，下面來看看MembershipProvider原形定義：

public abstract class MembershipProvider : ProviderBase

...{

// Events

public event MembershipValidatePasswordEventHandler ValidatingPassword;



// Methods

protected MembershipProvider();

public abstract bool ChangePassword(string username, string oldPassword, string newPassword);

public abstract bool ChangePasswordQuestionAndAnswer(string username, string password, string newPasswordQuestion, string newPasswordAnswer);

public abstract MembershipUser CreateUser(string username, string password, string email, string passwordQuestion, string passwordAnswer, bool isApproved, object providerUserKey, out MembershipCreateStatus status);

protected virtual byte[] DecryptPassword(byte[] encodedPassword);

public abstract bool DeleteUser(string username, bool deleteAllRelatedData);

internal string EncodePassword(string pass, int passwordFormat, string salt);

protected virtual byte[] EncryptPassword(byte[] password);

public abstract MembershipUserCollection FindUsersByEmail(string emailToMatch, int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

public abstract MembershipUserCollection FindUsersByName(string usernameToMatch, int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

internal string GenerateSalt();

public abstract MembershipUserCollection GetAllUsers(int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

public abstract int GetNumberOfUsersOnline();

public abstract string GetPassword(string username, string answer);

public abstract MembershipUser GetUser(object providerUserKey, bool userIsOnline);

public abstract MembershipUser GetUser(string username, bool userIsOnline);

internal MembershipUser GetUser(string username, bool userIsOnline, bool throwOnError);

public abstract string GetUserNameByEmail(string email);

protected virtual void OnValidatingPassword(ValidatePasswordEventArgs e);

public abstract string ResetPassword(string username, string answer);

internal string UnEncodePassword(string pass, int passwordFormat);

public abstract bool UnlockUser(string userName);

public abstract void UpdateUser(MembershipUser user);

public abstract bool ValidateUser(string username, string password);



// Properties

public abstract string ApplicationName ...{ get; set; }

public abstract bool EnablePasswordReset ...{ get; }

public abstract bool EnablePasswordRetrieval ...{ get; }

public abstract int MaxInvalidPasswordAttempts ...{ get; }

public abstract int MinRequiredNonAlphanumericCharacters ...{ get; }

public abstract int MinRequiredPasswordLength ...{ get; }

public abstract int PasswordAttemptWindow ...{ get; }

public abstract MembershipPasswordFormat PasswordFormat ...{ get; }

public abstract string PasswordStrengthRegularExpression ...{ get; }

public abstract bool RequiresQuestionAndAnswer ...{ get; }

public abstract bool RequiresUniqueEmail ...{ get; }



// Fields

private MembershipValidatePasswordEventHandler _EventHandler;

private const int SALT_SIZE_IN_BYTES = 0x10;

}
　　其中修飾符為internal是幾個方法是密碼的輔助方法，用於加密，解密和驗證密碼。但這邊的設計似乎有一些問題，將這些方法定義為internal範圍好像有點不妥，將這些方法定義在基類中，就是為了能夠被複用，但是從效果上來看，不是這樣的，因為internal的成員只允許在本程式集內被使用（正常情況下，不包括反射等其它方法），這就是說我們自己擴充的MembershipProvider是無法使用到這些方法的。而且從目前應用範圍來看，目前這些方法也只有在SqlMembershipProvider中被使用到，所以我認為應該將這些方法修飾符修改為protected。

　　二、Membership 靜態類

　　上面提到過，一般情況下我們都不會直接去使用到MembershipProvider抽象，因為這涉及到如何去執行個體化真正的Membership服務類的問題，涉及到配置和執行個體化對象的問題一般都是比較棘手的問題，對初學者來說，想要掌握也不是那麼容易。那在.NET架構中就是通過Membership(Static Class)這個靜態類來屏蔽掉這一層的複雜關係。Membership(Static Class)除了使用者屏蔽讀設定檔，初始對象等一些基本工作外，還有一個重要的作用就是重載所有的MembershipProvider所以有API，甚至為了讓使用者更加方便的使用，將這些方法重載為靜態方法，並且提供了MembershipProvider基本API基礎上更加豐富的重載實現供使用者調用。這就直接支援了不管是在UI層，還是其它的各個工程，只需要引用System.Web.Security命名空間，就可以不用關心任何細節的享受到Membership給我們提供的各種便利。下面來看看Membership(Static Class)的原型定義：(利用Lutz Roder’s .NET Reflector可以查看它的所有實現。)

public static class Membership

...{

// Events

public static event MembershipValidatePasswordEventHandler ValidatingPassword;



// Methods

static Membership();

public static MembershipUser CreateUser(string username, string password);

public static MembershipUser CreateUser(string username, string password, string email);

public static MembershipUser CreateUser(string username, string password, string email, string passwordQuestion, string passwordAnswer, bool isApproved, out MembershipCreateStatus status);

public static MembershipUser CreateUser(string username, string password, string email, string passwordQuestion, string passwordAnswer, bool isApproved, object providerUserKey, out MembershipCreateStatus status);

public static bool DeleteUser(string username);

public static bool DeleteUser(string username, bool deleteAllRelatedData);

public static MembershipUserCollection FindUsersByEmail(string emailToMatch);

public static MembershipUserCollection FindUsersByEmail(string emailToMatch, int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

public static MembershipUserCollection FindUsersByName(string usernameToMatch);

public static MembershipUserCollection FindUsersByName(string usernameToMatch, int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

public static string GeneratePassword(int length, int numberOfNonAlphanumericCharacters);

public static MembershipUserCollection GetAllUsers();

public static MembershipUserCollection GetAllUsers(int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);

private static string GetCurrentUserName();

public static int GetNumberOfUsersOnline();

public static MembershipUser GetUser();

public static MembershipUser GetUser(bool userIsOnline);

public static MembershipUser GetUser(object providerUserKey);

public static MembershipUser GetUser(string username);

public static MembershipUser GetUser(object providerUserKey, bool userIsOnline);

public static MembershipUser GetUser(string username, bool userIsOnline);

public static string GetUserNameByEmail(string emailToMatch);

private static void Initialize();

public static void UpdateUser(MembershipUser user);

public static bool ValidateUser(string username, string password);



// Properties

public static string ApplicationName ...{ get; set; }

public static bool EnablePasswordReset ...{ get; }

public static bool EnablePasswordRetrieval ...{ get; }

public static string HashAlgorithmType ...{ get; }

internal static bool IsHashAlgorithmFromMembershipConfig ...{ get; }

public static int MaxInvalidPasswordAttempts ...{ get; }

public static int MinRequiredNonAlphanumericCharacters ...{ get; }

public static int MinRequiredPasswordLength ...{ get; }

public static int PasswordAttemptWindow ...{ get; }

public static string PasswordStrengthRegularExpression ...{ get; }

public static MembershipProvider Provider ...{ get; }

public static MembershipProviderCollection Providers ...{ get; }

public static bool RequiresQuestionAndAnswer ...{ get; }

public static int UserIsOnlineTimeWindow ...{ get; }

// Fields

private static char[] punctuations;

private static bool s_HashAlgorithmFromConfig;

private static string s_HashAlgorithmType;

private static bool s_Initialized;

private static Exception s_InitializeException;

private static object s_lock;

private static MembershipProvider s_Provider;

private static MembershipProviderCollection s_Providers;

private static int s_UserIsOnlineTimeWindow;

}
　　說到這裡，就不得不多羅嗦兩句。在看Membership(Static Class)實現代碼的過程中，可以發現，每一個Membersip API重載都最後都是調用屬性Provider的方法，這個屬性的類型就是MembershipProvider類型，只有看到這裡，你也許才會理解MembershipProvider的重要作用了吧。還有一個Providers屬性，這個屬性就是獲得web.config中配置的所有的Membership提供服務類。它們都是靜態屬性，但是它們怎麼去執行個體化的呢？就是通過調用Membership. Initialize()這個方法，在每次調用這兩個屬性的時候，都會調用這個方法去判斷是否已初始化了Membership提供服務類了，如果沒有則去調用佈建服務類，讀取配置內容，從而進行初始化。到此你可能也就不難理解了，為什麼我們使用那麼簡單了！

　　三、SqlMembershipProvider介紹和使用配置

　　OK，通過上面的介紹應該基本可以瞭解Membership的整體結構了吧？（如何還沒有，可能是你沒有開啟Lutz Roder’s .NET Reflector去分析它的實現代碼，或者是對抽象類別的作用還沒弄明白）。不管怎麼樣，我們最終的目的就是要學會如何去使用。

　　在這之前，我先要介紹一下，在.NET 架構中提供的兩個MembershipProvider實作類別：ActiveDirectoryMembershipProvider和SqlMembershipProvider(如何知道這兩個類的？在MembershipProvider的Derived Types就可以看到所有的繼承類了。)前者是提供基本活動目錄下的使用者管理（我也沒有實踐過），後者就是我們最經常使用到的基於SqlServer的使用者管理實現。

　　到了介紹如何使用了，其實園子裡已經有了這方面的文章（（翻譯）怎麼在ASP.NET 2.0中使用Membership），我也不多費口舌了。但這邊要告訴大家一個最直接的學習和參考使用的辦法。在系統硬碟找到並開啟machine.config，找到AspNetSqlMembershipProvider節點:

＜membership＞
＜providers＞
＜add name="AspNetSqlMembershipProvider" type="System.Web.Security.SqlMembershipProvider, System.Web, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a" connectionStringName="LocalSqlServer" enablePasswordRetrieval="false" enablePasswordReset="true" requiresQuestionAndAnswer="true" applicationName="/" requiresUniqueEmail="false" passwordFormat="Hashed" maxInvalidPasswordAttempts="5" minRequiredPasswordLength="7" minRequiredNonalphanumericCharacters="1" passwordAttemptWindow="10" passwordStrengthRegularExpression="" /＞
＜/providers＞
＜/membership＞
　　看到沒有，其實這個就是一個最基本的Membership配置了，只不過是還少了一個defaultProvider屬性的指定，指定了這個屬性後，你再使用Login控制項，進行使用者登入驗證就無需使用任何代碼了。不信你可以試試。（關於Forms驗證，就不在這裡多做介紹，可以參考相關資料。關於SqlMembershipProvider的更多屬性的介紹可以參看MSDN）。

　　四、如何自訂MembershipProvider，現有其它的MembershipProvider資源

　　那麼，我們如何去自訂一個MembershipProvider呢？其實如果你已經瞭解了Membership的結構後我相信對你來說已經不是一件很難的事了，但是考慮到要完整的寫一個MembershipProvider還是有一定的工作量和難度的。對於我們來說，更多的地方可能是對現有的Provider進行擴充，如SqlMembershipProvider。那其實這是非常簡單的，我們只需要繼承自SqlMembershipProvider，（悄悄告訴你，在Initialize方法config參數中儲存的就是Provider對應配置節的屬性名稱和值）然後擴充和重寫所需的方法就可以了。使用的時候，在Provider配置節中，將type的值改為你的類名就OK了。