當 WPF 客戶端需要實現外掛系統的時候，一般可以基於容器或者程序來實現。如果需要對外部外掛實現異常隔離，那麼只能使用子程序來載入外掛，這樣外掛如果丟擲異常，也不會影響到主程序。WPF 元素無法跨程序傳輸，但是視窗控制代碼（HWND）可以，所以可以將 WPF 元素包裝成 HWND，然後通過程序間通訊將外掛傳輸到客戶端中，從而實現外掛載入。

1. 使用 HwndSource 將 WPF 嵌入到 Win32 視窗

HwndSource 會生成一個可以嵌入 WPF 的 Win32 視窗，使用 HwndSource.RootVisual 新增一個 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 將 Win32 視窗轉換成 WPF 元素

Win32 視窗是無法直接嵌入到 WPF 頁面中的，所以 .Net 提供了一個 HwndHost 類來轉換。 HwndHost 是一個抽象類，通過實現 BuildWindowCore 方法，可以將一個 Win32 視窗轉換成 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. 約定外掛的入口方法

可以通過多種方式返回外掛的介面。我這裡約定每個外掛的 dll 都有一個 PluginStartup 類，PluginStartup.CreateView() 可以返回外掛的介面。

namespace Plugin1

{

    public class PluginStartup

    {

        public FrameworkElement CreateView() => new UserControl1();

    }

}

4. 啟動外掛程序，使用匿名管道實現程序間通訊

程序間通訊有多種方式，需要功能齊全可以使用 grpc，簡單的使用管道就好了。

  • 客戶端通過指定外掛 dll 地址來載入外掛。載入外掛的時候，啟動一個子程序，並且通過管道通訊，傳輸包裝外掛的 Win32 視窗控制代碼。
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);

        }

    }

}
  • 通過控制檯程式裝載外掛 dll 並將外掛介面轉換成 Win32 視窗，然後通過管道傳輸控制代碼。
[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();

}

4 效果

參考資料和備註