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概要

クライアントがマイクロコントローラーの状態を照会および変更できるようにする ASP.NET Core を使用して Web サービスを作成しようとしています。このマイクロコントローラーには、アプリケーション内でモデル化する多数のシステム (たとえば、PWM システム、アクチュエーター入力システムなど) が含まれています。

これらのシステムのすべてのコンポーネントには、 JSON パッチリクエストを使用してクエリまたは変更できる特定のプロパティがあります。たとえば、micro の 4 番目の PWM は、HTTP リクエストを使用して有効にすることができます。これをサポートするために、ライブラリを使用しています。{"op":"replace", "path":"/pwms/3/enabled", "value":true}AspNetCore.JsonPatch

私の問題は、定義名を特定のCANメッセージ定義に論理的にマップする必要がある新しい「CANデータベース」システムのJSONパッチサポートを実装しようとしていることです。これについてどうすればよいかわかりません。

詳細

下の図は、CAN データベース システムをモデル化したものです。CanDatabaseインスタンスには、形式の辞書が論理的に含まれている必要がありますIDictionary<string, CanMessageDefinition>

CAN データベース システム モデル

新しいメッセージ定義の作成をサポートするには、アプリケーションでユーザーが次のような JSON パッチ リクエストを送信できるようにする必要があります。

{
    "op": "add",
    "path": "/candb/my_new_definition",
    "value": {
        "template": ["...", "..."],
        "repeatRate": "...",
        "...": "...",
    }
}

ここでmy_new_definitionは、定義nameを定義し、関連付けられたオブジェクトvalueを objectに逆シリアル化する必要があります。これは、新しいキーと値のペアとしてディクショナリに格納する必要があります。CanMessageDefinition CanDatabase

問題は、静的に型指定されたオブジェクトのプロパティ パスpathを指定する必要があることです...まあ、静的です (これに対する例外は、上記のように配列要素を参照できることです)。/pwms/3

私が試したこと

A. リロイ・ジェンキンスのアプローチ

うまくいかないことは忘れてください- 以下の実装を試してみました (動的な JSON パッチ パスをサポートする必要があるという事実にもかかわらず、静的型付けのみを使用しています) 何が起こるかを確認するためだけに.

実装

internal sealed class CanDatabaseModel : DeviceComponentModel<CanDatabaseModel>
{
    public CanDatabaseModel()
    {
        this.Definitions = new Dictionary<string, CanMessageDefinition>();
    }

    [JsonProperty(PropertyName = "candb")]
    public IDictionary<string, CanMessageDefinition> Definitions { get; }

    ...
}

テスト

{
    "op": "add",
    "path": "/candb/foo",
    "value": {
        "messageId": 171,
        "template": [17, 34],
        "repeatRate": 100,
        "canPort": 0
    }
}

結果

指定したInvalidCastException変更を に適用しようとしたサイトで がスローされますJsonPatchDocument

サイト:

var currentModelSnapshot = this.currentModelFilter(this.currentModel.Copy());
var snapshotWithChangesApplied = currentModelSnapshot.Copy();
diffDocument.ApplyTo(snapshotWithChangesApplied);

例外:

Unable to cast object of type 'Newtonsoft.Json.Serialization.JsonDictionaryContract' to type 'Newtonsoft.Json.Serialization.JsonObjectContract'.

B. 動的な JSON パッチ適用に依存する

より有望な攻撃計画は、動的な JSON パッチ適用に依存しているように見えました。これには、のインスタンスに対してパッチ操作を実行することが含まれますExpandoObject。これにより、動的に型指定されたオブジェクトを扱っているため、JSON パッチ ドキュメントを使用してプロパティを追加、削除、または置換できます。

実装

internal sealed class CanDatabaseModel : DeviceComponentModel<CanDatabaseModel>
{
    public CanDatabaseModel()
    {
        this.Definitions = new ExpandoObject();
    }

    [JsonProperty(PropertyName = "candb")]
    public IDictionary<string, object> Definitions { get; }

    ...
}

テスト

{
    "op": "add",
    "path": "/candb/foo",
    "value": {
        "messageId": 171,
        "template": [17, 34],
        "repeatRate": 100,
        "canPort": 0
    }
}

結果

この変更を行うと、例外が発生することなくテストのこの部分を実行できますが、JSON パッチは何を逆シリアル化するかを認識していないため、データがではなくvalueとして辞書に格納されます。JObjectCanMessageDefinition

試行 B の結果

万が一情報をデシリアライズする方法をJSONパッチに「伝える」ことは可能でしょうか? JsonConverterおそらく、で属性を使用することに沿ったものDefinitionsですか?

[JsonProperty(PropertyName = "candb")]
[JsonConverter(...)]
public IDictionary<string, object> Definitions { get; }

概要

  • ディクショナリに値を追加する JSON パッチ リクエストをサポートする必要がある
  • 純粋に静的なルートを下ろうとしましたが、失敗しました
  • 動的 JSON パッチを使用してみました
    • これは部分的に機能しましたが、データがJObject意図したタイプではなくタイプとして保存されました
    • プロパティに適用して正しい型 (匿名型ではない) に逆シリアル化できる属性 (またはその他の手法) はありますか?
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2 に答える 2

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それを行うための公式な方法がないように思われるので、Temporary Solution™ を思いつきました (読んでください: 十分に機能する解決策なので、おそらくそれを永久に保持します)。

JSON Patch が辞書のような操作を処理しているように見せるために、動的オブジェクトに対する JSON Patch のサポートをDynamicDeserialisationStore継承して利用するというクラスを作成しました。DynamicObject

より具体的には、このクラスは 、 、 などのメソッドをオーバーライドTrySetMemberTrySetIndexTryGetMember、基本的に辞書のように動作しますが、これらすべての操作をコンストラクターに提供されるコールバックに委譲します。

実装

以下のコードは、 の実装を提供しますDynamicDeserialisationStore。それは実装しますIDictionary<string, object>(動的オブジェクトを操作するために JSON パッチが必要とする署名です) が、必要な最小限のメソッドのみを実装します。

動的オブジェクトに対する JSON Patch のサポートの問題は、プロパティをJObjectインスタンスに設定することです。つまり、型を推測できないため、静的プロパティを設定する場合のように自動的に逆シリアル化を実行しません。これらのインスタンスが設定されたときにDynamicDeserialisationStore自動的に逆シリアル化を試行するオブジェクトのタイプでパラメーター化されます。JObject

このクラスは、内部ディクショナリ自体を維持する代わりに、基本的なディクショナリ操作を処理するためのコールバックを受け入れます。これは、私の「実際の」システム モデル コードでは、(さまざまな理由から) 実際にはディクショナリを使用しないためです。クライアントにそのように見せるだけです。

internal sealed class DynamicDeserialisationStore<T> : DynamicObject, IDictionary<string, object> where T : class
{
    private readonly Action<string, T> storeValue;
    private readonly Func<string, bool> removeValue;
    private readonly Func<string, T> retrieveValue;
    private readonly Func<IEnumerable<string>> retrieveKeys;

    public DynamicDeserialisationStore(
        Action<string, T> storeValue,
        Func<string, bool> removeValue,
        Func<string, T> retrieveValue,
        Func<IEnumerable<string>> retrieveKeys)
    {
        this.storeValue = storeValue;
        this.removeValue = removeValue;
        this.retrieveValue = retrieveValue;
        this.retrieveKeys = retrieveKeys;
    }

    public int Count
    {
        get
        {
            return this.retrieveKeys().Count();
        }
    }

    private IReadOnlyDictionary<string, T> AsDict
    {
        get
        {
            return (from key in this.retrieveKeys()
                    let value = this.retrieveValue(key)
                    select new { key, value })
                    .ToDictionary(it => it.key, it => it.value);
        }
    }

    public override bool TrySetIndex(SetIndexBinder binder, object[] indexes, object value)
    {
        if (indexes.Length == 1 && indexes[0] is string && value is JObject)
        {
            return this.TryUpdateValue(indexes[0] as string, value);
        }

        return base.TrySetIndex(binder, indexes, value);
    }

    public override bool TryGetIndex(GetIndexBinder binder, object[] indexes, out object result)
    {
        if (indexes.Length == 1 && indexes[0] is string)
        {
            try
            {
                result = this.retrieveValue(indexes[0] as string);
                return true;
            }
            catch (KeyNotFoundException)
            {
                // Pass through.
            }
        }

        return base.TryGetIndex(binder, indexes, out result);
    }

    public override bool TrySetMember(SetMemberBinder binder, object value)
    {
        return this.TryUpdateValue(binder.Name, value);
    }

    public override bool TryGetMember(GetMemberBinder binder, out object result)
    {
        try
        {
            result = this.retrieveValue(binder.Name);
            return true;
        }
        catch (KeyNotFoundException)
        {
            return base.TryGetMember(binder, out result);
        }
    }

    private bool TryUpdateValue(string name, object value)
    {
        JObject jObject = value as JObject;
        T tObject = value as T;

        if (jObject != null)
        {
            this.storeValue(name, jObject.ToObject<T>());
            return true;
        }
        else if (tObject != null)
        {
            this.storeValue(name, tObject);
            return true;
        }

        return false;
    }

    object IDictionary<string, object>.this[string key]
    {
        get
        {
            return this.retrieveValue(key);
        }

        set
        {
            this.TryUpdateValue(key, value);
        }
    }

    public IEnumerator<KeyValuePair<string, object>> GetEnumerator()
    {
        return this.AsDict.ToDictionary(it => it.Key, it => it.Value as object).GetEnumerator();
    }

    public void Add(string key, object value)
    {
        this.TryUpdateValue(key, value);
    }

    public bool Remove(string key)
    {
        return this.removeValue(key);
    }

    #region Unused methods
    bool ICollection<KeyValuePair<string, object>>.IsReadOnly
    {
        get
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

    ICollection<string> IDictionary<string, object>.Keys
    {
        get
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

    ICollection<object> IDictionary<string, object>.Values
    {
        get
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

    void ICollection<KeyValuePair<string, object>>.Add(KeyValuePair<string, object> item)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    void ICollection<KeyValuePair<string, object>>.Clear()
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    bool ICollection<KeyValuePair<string, object>>.Contains(KeyValuePair<string, object> item)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    bool IDictionary<string, object>.ContainsKey(string key)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    void ICollection<KeyValuePair<string, object>>.CopyTo(KeyValuePair<string, object>[] array, int arrayIndex)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    bool ICollection<KeyValuePair<string, object>>.Remove(KeyValuePair<string, object> item)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    bool IDictionary<string, object>.TryGetValue(string key, out object value)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
    #endregion
}

テスト

このクラスのテストを以下に示します。モック システム モデル (画像を参照) を作成し、さまざまな JSON パッチ操作を実行します。

コードは次のとおりです。

public class DynamicDeserialisationStoreTests
{
    private readonly FooSystemModel fooSystem;

    public DynamicDeserialisationStoreTests()
    {
        this.fooSystem = new FooSystemModel();
    }

    [Fact]
    public void Store_Should_Handle_Adding_Keyed_Model()
    {
        // GIVEN the foo system currently contains no foos.
        this.fooSystem.Foos.ShouldBeEmpty();

        // GIVEN a patch document to store a foo called "test".
        var request = "{\"op\":\"add\",\"path\":\"/foos/test\",\"value\":{\"number\":3,\"bazzed\":true}}";
        var operation = JsonConvert.DeserializeObject<Operation<FooSystemModel>>(request);
        var patchDocument = new JsonPatchDocument<FooSystemModel>(
            new[] { operation }.ToList(),
            new CamelCasePropertyNamesContractResolver());

        // WHEN we apply this patch document to the foo system model.
        patchDocument.ApplyTo(this.fooSystem);

        // THEN the system model should now contain a new foo called "test" with the expected properties.
        this.fooSystem.Foos.ShouldHaveSingleItem();
        FooModel foo = this.fooSystem.Foos["test"] as FooModel;
        foo.Number.ShouldBe(3);
        foo.IsBazzed.ShouldBeTrue();
    }

    [Fact]
    public void Store_Should_Handle_Removing_Keyed_Model()
    {
        // GIVEN the foo system currently contains a foo.
        var testFoo = new FooModel { Number = 3, IsBazzed = true };
        this.fooSystem.Foos["test"] = testFoo;

        // GIVEN a patch document to remove a foo called "test".
        var request = "{\"op\":\"remove\",\"path\":\"/foos/test\"}";
        var operation = JsonConvert.DeserializeObject<Operation<FooSystemModel>>(request);
        var patchDocument = new JsonPatchDocument<FooSystemModel>(
            new[] { operation }.ToList(),
            new CamelCasePropertyNamesContractResolver());

        // WHEN we apply this patch document to the foo system model.
        patchDocument.ApplyTo(this.fooSystem);

        // THEN the system model should be empty.
        this.fooSystem.Foos.ShouldBeEmpty();
    }

    [Fact]
    public void Store_Should_Handle_Modifying_Keyed_Model()
    {
        // GIVEN the foo system currently contains a foo.
        var originalFoo = new FooModel { Number = 3, IsBazzed = true };
        this.fooSystem.Foos["test"] = originalFoo;

        // GIVEN a patch document to modify a foo called "test".
        var request = "{\"op\":\"replace\",\"path\":\"/foos/test\", \"value\":{\"number\":6,\"bazzed\":false}}";
        var operation = JsonConvert.DeserializeObject<Operation<FooSystemModel>>(request);
        var patchDocument = new JsonPatchDocument<FooSystemModel>(
            new[] { operation }.ToList(),
            new CamelCasePropertyNamesContractResolver());

        // WHEN we apply this patch document to the foo system model.
        patchDocument.ApplyTo(this.fooSystem);

        // THEN the system model should contain a modified "test" foo.
        this.fooSystem.Foos.ShouldHaveSingleItem();
        FooModel foo = this.fooSystem.Foos["test"] as FooModel;
        foo.Number.ShouldBe(6);
        foo.IsBazzed.ShouldBeFalse();
    }

    #region Mock Models
    private class FooModel
    {
        [JsonProperty(PropertyName = "number")]
        public int Number { get; set; }

        [JsonProperty(PropertyName = "bazzed")]
        public bool IsBazzed { get; set; }
    }

    private class FooSystemModel
    {
        private readonly IDictionary<string, FooModel> foos;

        public FooSystemModel()
        {
            this.foos = new Dictionary<string, FooModel>();
            this.Foos = new DynamicDeserialisationStore<FooModel>(
                storeValue: (name, foo) => this.foos[name] = foo,
                removeValue: name => this.foos.Remove(name),
                retrieveValue: name => this.foos[name],
                retrieveKeys: () => this.foos.Keys);
        }

        [JsonProperty(PropertyName = "foos")]
        public IDictionary<string, object> Foos { get; }
    }
    #endregion
}
于 2017-01-23T11:47:32.433 に答える