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受控擴展架構（MEF）實戰：構建可擴充的 WPF 應用程式

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Managed Extensibility Framework (MEF) 是 .NET 4.0 內建的組合框架（System.ComponentModel.Composition），透過 Import/Export 屬性實現鬆耦合的元件發現與組合。本文示範如何在 WPF 應用中整合 MEF，實現客戶自訂表單/功能的動態載入，且無需重新編譯主程式。

一、核心概念

Part（部件）：任何可被 MEF 管理的類別，可同時扮演匯出者與匯入者。
Contract（契約）：通常為介面，定義部件互動協議。
Catalog（目錄）：部件發現來源（AssemblyCatalog、DirectoryCatalog、AggregateCatalog）。
Container（容器）：CompositionContainer，負責解析匯入/匯出並建構物件圖。

二、定義擴充契約

// 共用介面組件，主程式與擴充件皆參考
public interface IExtension
{
    void ShowWindow();
}

三、撰寫擴充件

[Export(typeof(IExtension))]
[ExportMetadata("MenuCaption", "客戶管理")] // 元資料：選單標題
public class CustomerExtension : IExtension
{
    public void ShowWindow()
    {
        new CustomerWindow().Show();
    }
}

編譯後的 DLL 放置於約定目錄（如 Extensions\）。

四、主程式整合 MEF

1. Application 層級管理容器生命週期

public partial class App : Application
{
    private CompositionContainer _container;
    protected override void OnStartup(StartupEventArgs e)
    {
        base.OnStartup(e);
        if (Compose())
            MainWindow = new MainWindow(); // 主視窗本身也是 Part
        else
            Shutdown();
    }
    protected override void OnExit(ExitEventArgs e)
    {
        _container?.Dispose(); // 釋放所有 IDisposable Part
        base.OnExit(e);
    }
    private bool Compose()
    {
        try
        {
            var catalog = new AggregateCatalog();
            catalog.Catalogs.Add(new DirectoryCatalog(Settings.Default.ExtensionPath));
            catalog.Catalogs.Add(new AssemblyCatalog(typeof(App).Assembly)); // 包含主視窗自身
            _container = new CompositionContainer(catalog);
            var batch = new CompositionBatch();
            batch.AddPart(this); // 讓 Application 自身參與組合
            _container.Compose(batch);
            return true;
        }
        catch (CompositionException ex)
        {
            MessageBox.Show($"組合失敗：{ex.Message}");
            return false;
        }
    }
}

2. 主視窗匯入擴充件並動態建構選單


public partial class MainWindow : Window
{
    // 強型別元資料，設計時智慧提示
    [ImportMany]
    public IEnumerable<Lazy<IExtension, IExtensionMetadata>> Extensions { get; set; }

    private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        foreach (var ext in Extensions)
        {
            var menuItem = new MenuItem { Header = ext.Metadata.MenuCaption };
            menuItem.Click += (s, args) => ext.Value.ShowWindow();
            ExtensionMenu.Items.Add(menuItem);
        }
    }
}

// 強型別元資料介面
public interface IExtensionMetadata
{
    string MenuCaption { get; }
}

五、進階主題

建立政策

Shared（預設）：單一實例共享所有匯入。
NonShared：每次匯入建立新實例。
[Export(typeof(IExtension)), PartCreationPolicy(CreationPolicy.NonShared)]

選擇性匯入

[Import(AllowDefault = true)] 允許找不到相符部件時不拋出異常（屬性為 null）。

MEF vs MAF (System.AddIn)

特性	MEF	MAF
隔離層級	同一 AppDomain	獨立 AppDomain/Process
安全性	需信任擴充碼或配合 CAS	天然隔離，適合不信任碼
版本控制	簡單，靠契約介面演進	內建版本協商機制
複雜度	低，屬性驅動	高，需 Pipeline/Adapter