WPF 通过进程实现异常隔离的客户端

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当 WPF 客户端需要实现插件系统的时候，一般可以基于容器或者进程来实现。如果需要对外部插件实现异常隔离，那么只能使用子进程来加载插件，这样插件如果抛出异常，也不会影响到主进程。WPF 元素无法跨进程传输，但是窗口句柄（HWND）可以，所以可以将 WPF 元素包装成 HWND，然后通过进程间通信将插件传输到客户端中，从而实现插件加载。

1. 使用 HwndSource 将 WPF 嵌入到 Win32 窗口

HwndSource 会生成一个可以嵌入 WPF 的 Win32 窗口，使用 HwndSource.RootVisual 添加一个 WPF 元素。

private static IntPtr ViewToHwnd(FrameworkElement element) { var p = new HwndSourceParameters() { ParentWindow = new IntPtr(-3), // message only WindowStyle = 1073741824 }; var hwndSource= new HwndSource(p) { RootVisual = element, SizeToContent = SizeToContent.Manual, }; hwndSource.CompositionTarget.BackgroundColor = Colors.White; return hwndSource.Handle; }

2. 使用 HwndHost 将 Win32 窗口转换成 WPF 元素

Win32 窗口是无法直接嵌入到 WPF 页面中的，所以 .Net 提供了一个 HwndHost 类来转换。 HwndHost 是一个抽象类，通过实现 BuildWindowCore 方法，可以将一个 Win32 窗口转换成 WPF 元素。

class ViewHost : HwndHost { private readonly IntPtr _handle; [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto)] public static extern IntPtr SetParent(HandleRef hWnd, HandleRef hWndParent); public ViewHost(IntPtr handle) => _handle = handle; protected override HandleRef BuildWindowCore(HandleRef hwndParent) { SetParent(new HandleRef(null, _handle), hwndParent); return new HandleRef(this, _handle); } protected override void DestroyWindowCore(HandleRef hwnd) { } }

3. 约定插件的入口方法

可以通过多种方式返回插件的界面。我这里约定每个插件的 dll 都有一个 PluginStartup 类，PluginStartup.CreateView() 可以返回插件的界面。

namespace Plugin1 { public class PluginStartup { public FrameworkElement CreateView() => new UserControl1(); } }

4. 启动插件进程，使用匿名管道实现进程间通信

进程间通信有多种方式，需要功能齐全可以使用 grpc，简单的使用管道就好了。

客户端通过指定插件 dll 地址来加载插件。加载插件的时候，启动一个子进程，并且通过管道通信，传输包装插件的 Win32 窗口句柄。

private FrameworkElement LoadPlugin(string pluginDll) { using (var pipeServer = new AnonymousPipeServerStream(PipeDirection.In, HandleInheritability.Inheritable)) { var startInfo = new ProcessStartInfo() { FileName = "PluginProcess.exe", UseShellExecute = false, CreateNoWindow = true, Arguments = $"{pluginDll} {pipeServer.GetClientHandleAsString()}" }; var process = new Process { StartInfo = startInfo }; process.Start(); _pluginProcessList.Add(process); pipeServer.DisposeLocalCopyOfClientHandle(); using (var reader = new StreamReader(pipeServer)) { var handle = new IntPtr(int.Parse(reader.ReadLine())); return new ViewHost(handle); } } }

通过控制台程序装载插件 dll 并将插件界面转换成 Win32 窗口，然后通过管道传输句柄。

[STAThread] [LoaderOptimization(LoaderOptimization.MultiDomain)] static void Main(string[] args) { if (args.Length != 2) return var dllPath = args[0]; var serverHandle = args[1]; var dll = Assembly.LoadFile(dllPath); var startupType = dll.GetType($"{dll.GetName().Name}.PluginStartup"); var startup = Activator.CreateInstance(startupType); var view =(FrameworkElement) startupType.GetMethod("CreateView").Invo(startup, nul; using (var pipeCline = new AnonymousPipeClientStream(PipeDirection.OutserverHandle)) { using (var writer = new StreamWriter(pipeCline)) { writer.AutoFlush = true; var handle = ViewToHwnd(view); writer.WriteLine(handle.ToInt32()); } } Dispatcher.Run(); }