验证后无法修改Metadata：动态元数据提供器切换失效问题

问题描述 #

尝试通过AssociatedMetadataTypeTypeDescriptionProvider和TypeDescriptor.AddProvider实现运行时可切换验证特性的属性校验，仅单次设置时运行正常，但若调用Validator.ValidateObject完成验证，或是使用Entity Framework（执行SaveChanges时会触发自动实体验证）后再切换元数据提供器，程序会固定使用首次配置的提供器，无法再变更。

复现步骤 #

1. 定义实体与两套元数据类 #

public class Person
{
    public class CreateMetadata
    {   
        [Required]
        public string Name { get; set; }
    }
        
    public class UpdateMetadata : CreateMetadata
    {
        [Required]
        public string Password { get; set; }
    }

    public string Name { get; set; }
    public string Password { get; set; }
}

2. 初始化实体与元数据提供器 #

Person person = new Person();

TypeDescriptionProvider createMetaProvider;
TypeDescriptionProvider updateMetaProvider;
            
createMetaProvider = new AssociatedMetadataTypeTypeDescriptionProvider(
    type: typeof(Person), 
    associatedMetadataType: typeof(Person.CreateMetadata));

updateMetaProvider = new AssociatedMetadataTypeTypeDescriptionProvider(
    type: typeof(Person),
    associatedMetadataType: typeof(Person.UpdateMetadata));

3. 调用默认验证方法 #

// 先使用Create元数据验证，再使用Update元数据验证
Validate(person, createMetaProvider);
Validate(person, updateMetaProvider);

// Validate方法实现
static void Validate(object obj, TypeDescriptionProvider metadataProvider)
{
    TypeDescriptor.AddProvider(metadataProvider, typeof(Person));

    var context = new ValidationContext(obj);
    var validationResults = new List<ValidationResult>();

    Validator.TryValidateObject(obj, context, validationResults);

    string errors = string
        .Join("\n", validationResults
        .Select(x => x.ErrorMessage));

    Console.WriteLine($"{errors}\n");

    TypeDescriptor.RemoveProvider(metadataProvider, typeof(Person));
}

运行结果 #

首次调用顺序为Create验证在前、Update验证在后时，输出如下：

The Name field is required.

The Name field is required.

两次验证均使用了Create元数据规则。

调换调用顺序，先执行Update验证再执行Create验证时，输出如下：

The Name field is required.
The Password field is required.

The Name field is required.
The Password field is required.

两次验证均使用了首次调用的Update元数据规则，该问题在Entity Framework执行SaveChanges触发自动校验后也会出现。

现有临时方案 #

目前可通过自定义遍历属性的验证逻辑实现规则切换，代码如下：

static void Validate(object obj, TypeDescriptionProvider metadataProvider)
{
    TypeDescriptor.AddProvider(metadataProvider, typeof(Person));

    var sb = new StringBuilder();
    foreach(PropertyDescriptor property in TypeDescriptor.GetProperties(obj))
    {
        foreach(ValidationAttribute attribute in property.Attributes.OfType<ValidationAttribute>())
        {
            if (attribute.IsValid(property.GetValue(obj)))
                continue;

            sb.AppendLine(attribute.FormatErrorMessage(property.Name));
        }
    }
    Console.WriteLine($"{sb}");

    TypeDescriptor.RemoveProvider(metadataProvider, typeof(Person));
}

调用后可正常输出不同验证规则的结果：

The Name field is required.

The Name field is required.
The Password field is required.

但该自定义验证逻辑无法适配Entity Framework的自动校验逻辑；禁用EF自动验证属于临时绕过方案，不属于合理的生产级解决方案。

更新1：验证器内部会缓存验证特性，这是该问题的根本原因，对应实现可参考.NET源码中的ValidationAttributeStore类。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ranstar74