.NET的资源并不限于.resx文件

为了构建一个轻量级的资源管理框架以满足简单的本地化（Localization）的需求，我试图直接对现有的Resource编程模型进行扩展。虽然最终没能满足我们的需求，但是这两天也算对.NET如何进行资源的存取进行了深入的学习。在本篇文章中，我会通过自定义ResourceManager让资源的存储形式不仅仅局限于.ResX文件，你可以根据需要实现任意的存储方式，比如结构化的XML、数据库表，甚至是通过远程访问获取资源。

一、从添加资源文件（.resx文件）说起

说起资源，你首先想到的肯定是通过VS添加的扩展名为.resx的资源文件。在这个资源文件中，你不但可以添加单纯的文本资源条目，也可以添加图片、图标、文本文件以及其它类型文件。 不但如此，当你在.resx文件中定义任意类型资源条目的时候，默认定义的代码生成器会为你生成对应的托管代码，让你可以采用强类型编程的方式获取某个条目。

比如说，如果你在一个名称为Resources.resx的资源文件中定义了两个字符串资源条目，默认的代码生成器或为你生成如下的代码。

[global::System.CodeDom.Compiler.GeneratedCodeAttribute("System.Resources.Tools.StronglyTypedResourceBuilder", "4.0.0.0")]
[global::System.Diagnostics.DebuggerNonUserCodeAttribute()]
[global::System.Runtime.CompilerServices.CompilerGeneratedAttribute()]
internal class Resources {

    private static global::System.Resources.ResourceManager resourceMan;

    private static global::System.Globalization.CultureInfo resourceCulture;

    [global::System.Diagnostics.CodeAnalysis.SuppressMessageAttribute("Microsoft.Performance", "CA1811:AvoidUncalledPrivateCode")]
    internal Resources() {
    }    

    [global::System.ComponentModel.EditorBrowsableAttribute(global::System.ComponentModel.EditorBrowsableState.Advanced)]
    internal static global::System.Resources.ResourceManager ResourceManager {
        get {
            if (object.ReferenceEquals(resourceMan, null)) {
                global::System.Resources.ResourceManager temp = new global::System.Resources.ResourceManager("Demo.Properties.Resources", typeof(Resources).Assembly);
                resourceMan = temp;
            }
            return resourceMan;
        }
    }   

    [global::System.ComponentModel.EditorBrowsableAttribute(global::System.ComponentModel.EditorBrowsableState.Advanced)]
    internal static global::System.Globalization.CultureInfo Culture {
        get {
            return resourceCulture;
        }
        set {
            resourceCulture = value;
        }
    }    

    internal static string Greeting4Chris {
        get {
            return ResourceManager.GetString("Greeting4Chris", resourceCulture);
        }
    }
    internal static string Greeting4NewYear {
        get {
            return ResourceManager.GetString("Greeting4NewYear", resourceCulture);
        }
    }
}

那么你就可以通过生成的这个Resources类（和资源文件同名）的对应的静态只读属性获取对应的值。

   1: var greeting4Chris = Resources.Greeting4Chris;
   2: var greeting4NewYear = Resources.Greeting4NewYear;

从通过代码生成器生成出来的Resources代码，我们可以看出Greeting4Chris和Greeting4NewYear这两个属性的实现是直接通过一个类型为ResourceManager对象的GetString方法获取的。

那么ResourceManager在背后是通过怎样的机制进行资源文件的读取的呢？

二、ResourceManager、ResourceSet、ResourceReader与ResourceWriter

ResourceManager应该是.NET资源编程模型的核心，也可以说是整个资源编程模型的外观类（Facade Class），它提供资源条目提取的API。ResourceManager定义在System.Resources命名空间下，我们不防先来看看ResourceManager的定义。

   1: public class ResourceManager
   2: {
   3:     public ResourceManager(Type resourceSource);
   4:     public ResourceManager(string baseName, Assembly assembly);
   5:     public ResourceManager(string baseName, Assembly assembly, Type usingResourceSet);
   6:
   7:     public virtual object GetObject(string name);
   8:     public virtual object GetObject(string name, CultureInfo culture);
   9:     public virtual string GetString(string name);
  10:     public virtual string GetString(string name, CultureInfo culture);
  11:
  12:     public virtual ResourceSet GetResourceSet(CultureInfo culture, bool createIfNotExists, bool tryParents);
  13:     protected virtual ResourceSet InternalGetResourceSet(CultureInfo culture, bool createIfNotExists, bool tryParents);
  14:     //Others...
  15: }

虽然我们将相应的条目定义在.resx资源文件中（该文件实际上就是一个XML)，但是该文件在编译的时候会变成.resources文件（二进制文件）被内嵌到程序集中，所以ResourceManager操作的实际上是内嵌在某个程序集中的.resources文件，这也是为什么在构造函数中需要指定Assembly的原因。构造函数的另一个参数BaseName表示不包括扩展名和Culture Code的.resources文件名，比如说资源文件名为Foo.en-US.resoures对应的BaseName就是Foo。

对于字符串类型的资源条目，通过GetString方法获取，其他类型的文件则通过GetObject获取。而ResourceManager的核心实际上是一个叫做GetResourceSet的方法，方法将所有的资源条目读取出来保存到一个类型为ResourceSet的对象中（该方法最终会调用受保护的方法InternalGetResourceSet）。而ResourceSet在整个资源体系中是一个重要的对象，它充当ResourceManager和物理存储的中介，下面是ResourceSet的定义。

   1: public class ResourceSet : IDisposable, IEnumerable
   2: {
   3:     public ResourceSet(Stream stream);
   4:     public ResourceSet(IResourceReader reader);
   5:     public ResourceSet(string fileName);
   6:
   7:     public virtual Type GetDefaultReader();
   8:     public virtual Type GetDefaultWriter();
   9:
  10:     public virtual object GetObject(string name);
  11:     public virtual object GetObject(string name, bool ignoreCase);
  12:     public virtual string GetString(string name);
  13:     public virtual string GetString(string name, bool ignoreCase);
  14:
  15:     IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator();
  16:     public virtual IDictionaryEnumerator GetEnumerator();
  17:     public void Dispose();
  18:     //Others...
  19: }

以持久化文件方式存储的资源最终需要加载到ResourceSet对象中，肯定需要IO操作，所以ResourceSet构造函数中参数分别是Stream、文件名和一个IResourceReader的对象。GetObject和GetString方法，不用多说你也知道是用于某个命名资源条目。由于资源条目实际上就是简单Key-Value对，所以ResourceSet仅仅需要为ResourceManager提供针对每个资源条目的迭代功能，所以ResourceSet的核心应该是返回类型为IDictionaryEnumerator虚方法GetEmunerator方法。

而ResourceSet得两个GetDefaultReader和GetDefaultWriter方法则涉及到另外两个重要的对象ResourceReader和ResourceWriter，故名思义它们分别负责资源的读取和写入。在System.Resources命名空间下，它们各自具有相应的接口：IResourceReader和IResourceWriter，定义如下：

   1: public interface IResourceReader : IEnumerable, IDisposable
   2: {
   3:     void Close();
   4:     IDictionaryEnumerator GetEnumerator();
   5: }

   1: public interface IResourceWriter : IDisposable
   2: {
   3:     void AddResource(string name, object value);
   4:     void AddResource(string name, string value);
   5:     void AddResource(string name, byte[] value);
   6:     void Close();
   7:     void Generate();
   8: }

到这里我们介绍了资源体系下四个重要的对象ResourceManager、ResourceSet、ResourceReader与ResourceWriter，至于他们是如何相互协作以实现对资源的读取和写入的，相信下面会给你答案。

三、自定义BinaryResourceManager管理单独二进制资源文件（.resources文件）

我们说过上述的ResourceManager仅仅提供对内嵌于某个程序集中的.resources文件的操作，如果我们直接将资源定义在一个独立的.resources文件、.resx文件甚至是自定义结构的XML文件呢？

在这种情况下，我们可通过自定义ResourceManager的方式来解决这个问题。为此我定义了如下一个抽象类FileResourceManager作为基于文件的ResourceManager的基类。

 1: public abstract class FileResourceManager: ResourceManager
   2: {
   3:     private string baseName;
   4:     public string Directory { get; private set; }
   5:     public string Extension { get; private set; }
   6:
   7:     public override string BaseName
   8:     {
   9:         get{ return baseName;}
  10:     }
  11:
  12:     public FileResourceManager(string directory, string baseName, string extension)
  13:     {
  14:         this.Directory = directory;
  15:         this.baseName = baseName;
  16:         this.Extension = extension;
  17:     }
  18:
  19:     protected override string GetResourceFileName(CultureInfo culture)
  20:     {
  21:         string fileName = string.Format("{0}.{1}.{2}", this.baseName, culture, this.Extension.TrimStart('.'));
  22:         string path = Path.Combine(this.Directory, fileName);
  23:         if (File.Exists(path))
  24:         {
  25:             return path;
  26:         }
  27:         return Path.Combine(this.Directory, string.Format("{0}.{1}", baseName, this.Extension.TrimStart('.')));
  28:     }
  29: }

属性Directory、BaseName和Extension分别表示资源文件所在的目录、不包括Culture Code和扩展名的文件名以及扩展名。FileResourceManager集成自ResourceManager类，并重写了GetResourceFileName方法用于获取基于某种Culture的资源文件路径。

现在我们定义如下一个BinaryResourceManager用于操作单独存在的.resources文件。我自需要重写InternalGetResourceSet，返回的是基于.resources文件名创建的ResourceSet对象。

   1: public class BinaryResourceManager : FileResourceManager
   2: {
   3:     public BinaryResourceManager(string directory, string baseName)
   4:         : base(directory, baseName, ".resources")
   5:     {}
   6:
   7:     protected override ResourceSet InternalGetResourceSet(CultureInfo culture, bool createIfNotExists, bool tryParents)
   8:     {
   9:         return new ResourceSet(this.GetResourceFileName(culture));
  10:     }
  11: }

现在我们来看看如何使用我们创建的BinaryResourceManager。由于它直接操作ResourceSet来维护资源条目列表，当我们通过指定资源文件名创建ResourceSet的时候，系统会创建一个类型为System.Resources.ResourceReader的对象来读取二进制的.resources文件并将内容写入ResourceSet对象。而.resources文件具有默认的ResourceWrtier，即System.Resources.ResourceWriter。

为了让我们的Demo能够适用于后续的自定义ResourceManager，我写了一些辅助方法，首先是预先创建资源文件的方法PrepareFiles方法。通过传入的BaseName和扩展名，我会创建三个资源文件：<BaseName>.<Extension>、<BaseName>.en-US.<Extension>和<BaseName>.zh-CN.<Extension>，第一个代码语言文化中性，后者则基于美国英语和简体中文。

  1: static void PrepareFiles(string baseName, string extension)
   2: {
   3:     var fileNames = new string[]{
   4:         baseName + "." + extension,
   5:         baseName + ".en-US." + extension,
   6:         baseName + ".zh-CN." + extension };
   7:
   8:     Array.ForEach(fileNames, fileName =>{
   9:             if (!File.Exists(fileName)) File.Create(fileName).Dispose();});
  10: }

然后是用于资源写入操作的AddResource方法，该方法两个参数createWriter和culture表示创建IResourceWriter的委托和对应的语言文化。

   1: static void AddResource(Func<IResourceWriter> createWriter, CultureInfo culture)
   2: {
   3:     using (IResourceWriter resourceWriter = createWriter())
   4:     {
   5:         if (culture.Name.StartsWith("en"))
   6:         {
   7:             resourceWriter.AddResource("Greeting4Chris", "Merry Christmas!");
   8:             resourceWriter.AddResource("Greeting4NewYear", "Happy Chinese New Year!");
   9:         }
  10:         if (culture.Name.StartsWith("zh"))
  11:         {
  12:             resourceWriter.AddResource("Greeting4Chris",  "圣诞快乐!");
  13:             resourceWriter.AddResource("Greeting4NewYear", "新年快乐!");
  14:         }
  15:         resourceWriter.Generate();
  16:     }
  17: }

最后是用于资源读取和输出的DisplayResource方法，该方法通过指定的ResourceManager读取当前需要文化资源并输出。而我指定了三种不同的语言文化环境：en-US、zh-CN和ja-JP。

 1: static void DisplayResource(ResourceManager resourceManager)
   2: {
   3:     Thread.CurrentThread.CurrentUICulture = new CultureInfo("en-US");
   4:     Console.WriteLine(CultureInfo.CurrentUICulture.EnglishName);
   5:     Console.WriteLine("\t"+resourceManager.GetString("Greeting4Chris"));
   6:     Console.WriteLine("\t" + resourceManager.GetString("Greeting4NewYear") + "\n");
   7:
   8:     Thread.CurrentThread.CurrentUICulture = new CultureInfo("zh-CN");
   9:     Console.WriteLine(CultureInfo.CurrentUICulture.EnglishName);
  10:     Console.WriteLine("\t" + resourceManager.GetString("Greeting4Chris"));
  11:     Console.WriteLine("\t" + resourceManager.GetString("Greeting4NewYear") + "\n");
  12:
  13:     Thread.CurrentThread.CurrentUICulture = new CultureInfo("ja-JP");
  14:     Console.WriteLine(CultureInfo.CurrentUICulture.EnglishName);
  15:     Console.WriteLine("\t" + resourceManager.GetString("Greeting4Chris"));
  16:     Console.WriteLine("\t" + resourceManager.GetString("Greeting4NewYear") + "\n");
  17: }

最后我们的程序是这样的：

  1: PrepareFiles("GreetingMessages", "resources");
   2:
   3: AddResource(() => new ResourceWriter("GreetingMessages.resources"), new CultureInfo("en-US"));
   4: AddResource(() => new ResourceWriter("GreetingMessages.en-US.resources"), new CultureInfo("en-US"));
   5: AddResource(() => new ResourceWriter("GreetingMessages.zh-CN.resources"), new CultureInfo("zh-CN"));
   6:
   7: DisplayResource(new BinaryResourceManager("", "GreetingMessages"));

最终的输出为：

  1: English (United States)
   2:         Merry Christmas!
   3:         Happy Chinese New Year!
   4:
   5: Chinese (Simplified, PRC)
   6:         圣诞快乐!
   7:         新年快乐!
   8:
   9: Japanese (Japan)
  10:         Merry Christmas!
  11:         Happy Chinese New Year!

在《下篇》中，我将介绍如何通过自定义ResourceManager操作定义在.resx、XML和数据库表的资源。