自己动手写一个简单的MVC框架（第二版）

最新推荐文章于 2019-03-26 14:50:05 发布

GarfieldEr007

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分类专栏： Coding 文章标签：简单 MVC框架程序代码教程

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本文深入探讨了 ASP.NET MVC 的核心机制，重点介绍了路由系统的运作原理及其在请求处理管道中的作用。同时，文章还分享了一个轻量级的 MVC 框架实现案例，包括 MVC 架构的主要组成部分及其实现细节。

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一、ASP.NET MVC核心机制回顾

　　在ASP.NET MVC中，最核心的当属“路由系统”，而路由系统的核心则源于一个强大的System.Web.Routing.dll组件。

　　在这个System.Web.Routing.dll中，有一个最重要的类叫做UrlRoutingModule，它是一个实现了IHttpModule接口的类，在请求处理管道中专门针对ASP.NET MVC请求进行处理。首先，我们要了解一下UrlRoutingModule是如何起作用的。

　　（1）IIS网站的配置可以分为两个块：全局 Web.config 和本站 Web.config。Asp.Net Routing属于全局性的，所以它配置在全局Web.Config 中，我们可以在如下路径中找到：“$\Windows\Microsoft.NET\Framework\版本号\Config\Web.config“

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 <!-- the root web configuration file -->
 <configuration>
     <system.web>
         <httpModules>
             <add name="UrlRoutingModule-4.0" type="System.Web.Routing.UrlRoutingModule" />
         </httpModules>
    </system.web>
 </configuration>

　　（2）通过在全局Web.Config中注册 System.Web.Routing.UrlRoutingModule，IIS请求处理管道接到请求后，就会加载 UrlRoutingModule类型的Init()方法。

PS : 在UrlRoutingModule中为请求处理管道中的第七个事件PostResolveRequestCache注册了一个事件处理方法：OnApplicationPostResolveRequestCache。从这里可以看出：ASP.NET MVC的入口在UrlRoutingModule，即订阅了HttpApplication的第7个管道事件PostResolveRequestCahce。换句话说，是在HtttpApplication的第7个管道事件处对请求进行了拦截。

　　现在我们将ASP.NET MVC的请求处理分为两个重要阶段来看看：

　①在第七个事件中创建实现了IHttpHandler接口的MvcHandler

　　当请求到达UrlRoutingModule的时候，UrlRoutingModule取出请求中的Controller、Action等RouteData信息，与路由表中的所有规则进行匹配，若匹配，把请求交给IRouteHandler，即MVCRouteHandler。我们可以看下UrlRoutingModule的源码来看看，以下是几句核心的代码：

View Code

　　从源码片段中可以看出，最后将请求转移给了实现了IHttpHandler接口的处理程序进行后续的处理。在ASP.NET MVC的实现中，是将请求交给了MvcHandler这个类，通过执行其ProcessRequest方法来进行后续的处理。

　②在第十一个事件与第十二个事件之间调用MvcHandler的ProcessRequest()方法

　　（1）在WebForm中，此阶段会调用Page类对象的ProcessRequest()方法。在ASP.NET MVC中，会调用MvcHandler的ProcessRequest()方法，此方法会激活具体请求的Controller类对象，触发Action方法，返回ActionResult实例。

　　（2）如果ActionResult是非ViewResult，比如JsonResult, ContentResult，这些内容将直接被输送到Response响应流中，显示给客户端；如果是ViewResult，就会进入下一个渲染视图环节。

　　（3）在渲染视图环节，ViewEngine找到需要被渲染的视图，View被加载成WebViewPage<TModel>类型，并渲染生成Html，最终返回Html。

二、我的MVC框架核心部分介绍

2.1 解决方案概览

　　在该解决方案中，一共有两个项目：

　　一个是App，它是一个由最小化的引用环境（只引用了System和System.Web，以及Mvc.Lib）搭建起来的一个Web应用项目，借助MVC核心类库（Mvc.Lib）实现了MVC模式。

　　一个是Lib，它是一个模拟ASP.NET MVC框架的最小化、轻量级的迷你MVC框架，其中Mvc文件夹模拟System.Web.Mvc，Routing文件夹模拟System.Web.Routing，而View则简单地借助NVelocity模板引擎提供View视图服务。

2.2 MVC核心类库

　　（1）Routing

　　从第一部分我们可以知道，ASP.NET MVC的入口在于UrlRoutingModule，因此这里我们便模拟实现了一个UrlRoutingModule.

    /// <summary>
    /// 解析请求中的路由数据，并分发请求到Handler
    /// </summary>
    public class UrlRoutingModule : IHttpModule
    {
        public void Init(HttpApplication application)
        {
            // 注册ASP.NET请求处理管道的第七个事件
            application.PostResolveRequestCache += Application_PostResolveRequestCache;
        }

        // 假设请求 http://www.edisonchou.cn/home/index
        private void Application_PostResolveRequestCache(object sender, EventArgs e)
        {
            var application = sender as HttpApplication;
            var context = application.Context;
            // 根据全局路由表解析当前请求的路径
            var requestUrl = context.Request.AppRelativeCurrentExecutionFilePath.Substring(2);
            // 遍历全局路由表中的路由规则解析数据
            IDictionary<string, object> routeData;
            var route = RouteTable.MatchRoutes(requestUrl, out routeData);
            if (route == null)
            {
                // 404 Not Found
                throw new HttpException(404, "Not Found!");
            }
            // 获取处理请求的Handler处理程序
            if (!routeData.ContainsKey("controller"))
            {
                // 404 Not Found
                throw new HttpException(404, "Not Found!");
            }
            var handler = route.GetRouteHandler(routeData);
            // 为当前请求指定Handler处理程序
            context.RemapHandler(handler);
        }

        public void Dispose()
        {
            this.Dispose();
        }
    }

　　该UrlRoutingModule通过注册ASP.NET请求处理管道的第七个事件，来实现对URL地址进行路由规则的处理，并将最后生成的路由数据交给MvcHandler进行后续处理。这里我省略了ASP.NET MVC源码中MvcRouteHandler生成MvcHandler的步骤，直接丢给MvcHandler处理。

　　核心部分有两点，一是路由规则的匹配，二是为请求指定handler。

　　在路由规则的匹配中，通过设置路由数据键值对（Dictionary），并将设置好的路有数据传递给MvcHandler。具体的流程如下图所示，这里就不再展示源码，请自行下载DEMO查看：

　　（2）Mvc

　　在此文件夹中，实现了三个核心的部分：

　　① 最核心的处理者： MvcHandler

    public class MvcHandler : IHttpHandler
    {
        private IDictionary<string, object> routeData;

        public MvcHandler(IDictionary<string, object> routeData)
        {
            this.routeData = routeData;
        }

        public void ProcessRequest(HttpContext context)
        {
            var controllerName = routeData["controller"].ToString();
            // 借助控制器工厂创建具体控制器实例
            IController controller = DefaultControllerFactory.CreateController(controllerName);
            // 确保有找到一个Controller处理请求
            if (controller == null)
            {
                // 404 Not Found!
                throw new HttpException(404, "Not Found");
            }
            // 封装请求
            var requestContext = new RequestContext { HttpContext = context, RouteData = routeData };
            // 开始执行
            var result = controller.Execute(requestContext);
            result.Execute(requestContext);
        }

        public bool IsReusable
        {
            get
            {
                return false;
            }
        }
    }

　　在MvcHandler类中，主要经历了以下事件：

　　② 花样的返回类型： ActionResult 以及它的子类们

　　在以往的ASP.NET MVC开发中，我们在Action方法的编写中，总会看到它们的返回类型都是以ActionResult为基类的各种Result类型。

    /// <summary>
    /// Action统一的返回类型
    /// </summary>
    public abstract class ActionResult
    {
        public abstract void Execute(RequestContext context);
    }

　　因此，这里也实现了ActionResult这个抽象类，并以此为基础实现了ContentResult、JsonResult以及ViewResult。它们的区别就在于是不同的返回类型，因此有不同的处理。

　　这里以ContentResult 和 JsonResult 为例，来看看具体做了什么处理。

　　[ContentResult]

    public class ContentResult : ActionResult
    {
        private string content;
        private string contentType;

        public ContentResult(string content, string contentType)
        {
            this.content = content;
            this.contentType = contentType;
        }

        public override void Execute(RequestContext context)
        {
            context.HttpContext.Response.Write(content);
            context.HttpContext.Response.ContentType = contentType;
        }
    }

　　[JsonResult]

    public class JsonResult : ActionResult
    {
        private object paraObj;

        public JsonResult(object paraObj)
        {
            this.paraObj = paraObj;
        }

        public override void Execute(RequestContext context)
        {
            JavaScriptSerializer jss = new JavaScriptSerializer();
            var json = jss.Serialize(paraObj);
            context.HttpContext.Response.Write(json);
            context.HttpContext.Response.ContentType = "application/json";
        }
    }

　　相信有经验的读者一眼就看穿了，因此这里也就不再多说了。

　　③ 路由的扩展者： RouteExtend

　　在以往的ASP.NET MVC开发中，我们会在Global全局应用处理文件中为项目注册路由规则，但却不知道其实我们常用的MapRoute方法其实是一个扩展方法，它并不位于System.Web.Routing这个类库之中，而是位于System.Web.Mvc这个类库之中。

　　因此，我们也在Mvc文件夹中实现了一个RouteExtend类，它为RouteTable类的Route集合实现了一个扩展方法：

    /// <summary>
    /// Route 的扩展方法所在类
    /// </summary>
    public static class RouteExtend
    {
        /// <summary>
        /// 指定MvcHandler来处理
        /// </summary>
        public static void MapRoute(this IList<Route> source, string urlTemplate, object defaults)
        {
            MapRoute(source, urlTemplate, defaults, routeData => new MvcHandler(routeData));
        }

        /// <summary>
        /// 通过指定实现了IHttpHandler的处理程序来处理
        /// </summary>
        public static void MapRoute(this IList<Route> source, string urlTemplate, object defaults, Func<IDictionary<string, object>, IHttpHandler> handler)
        {
            source.Add(new Route(urlTemplate, defaults, handler));
        }
    }

　　可以看出，MvcHandler是在这里传入的（Mvc与Routing是单向依赖）。那么，为什么还要提供一个可传入自定义Handler的接口呢？因为，不同的路由规则有可能需要不同的实现IHttpHandler的处理程序来处理，也不一定就非得是MvcHandler。

　　（3）View

　　在ASP.NET MVC中提供了aspx与Razor等模板引擎，这里我偷了懒，直接借助了NVelocity模板引擎来实现。因此，这个文件夹中只有一个VelocityHelper类（我直接从网上搜索的），该类可以帮助我们找到指定的HTML并绑定Model实体。

View Code

三、我的MVC框架应用实例

3.1 MVC 应用DEMO介绍

　　这是一个ASP.NET 空Web应用项目搭建起来的MVC Web应用项目，它移除了自带的所有引用项目，仅仅保留了System和System.Web，做到了尽可能地“纯净”。通过引入Mvc.Lib核心类库，建立Controller、Model和View文件夹以及对应的类和HTML来实现MVC模式。

　　（1）引入Mvc.Lib核心类库之后，需要配置一下Web.config，使UrlRoutingModule能够正常工作：

  <system.web>
    <compilation debug="true" targetFramework="4.5"/>
    <httpRuntime targetFramework="4.5"/>
    <!-- HttpModule配置（IIS6版本） -->
    <httpModules>
      <add name="UrlRoutingModule" type="Manulife.Web.Mvc.Lib.Routing.UrlRoutingModule"/>
    </httpModules>
  </system.web>
  <system.webServer>
    <!-- 配置不去校验是否是集成模式 -->
    <validation validateIntegratedModeConfiguration="false"/>
    <!-- HttpModule配置（IIS7及以上版本） -->
    <modules>
      <add name="UrlRoutingModule" type="Manulife.Web.Mvc.Lib.Routing.UrlRoutingModule"/>
    </modules>
  </system.webServer>

　　（2）新建Global全局处理配置，在Application_Start事件中为项目添加路由规则：

    public class Global : System.Web.HttpApplication
    {

        protected void Application_Start(object sender, EventArgs e)
        {
            // 注册路由规则1
            RouteTable.Routes.MapRoute(
                urlTemplate: "{controller}/{action}/{id}",
                defaults: new { controller = "Home", action = "Index" }
                );
            // 注册路由规则2
            RouteTable.Routes.MapRoute(
                urlTemplate: "{controller}/{action}",
                defaults: new { controller = "Home", action = "Index" }
                );
            // 注册路由规则3
            RouteTable.Routes.MapRoute(
                urlTemplate: "{controller}",
                defaults: new { controller = "Home", action = "Index" }
                );
        }

    }

　　（3）看看Controller是怎么写的？是不是很熟悉？

    public class HomeController : ControllerBase
    {
        public ActionResult Index(int id, string controller, string action)
        {
            return new ContentResult(string.Format("<h1>Controller : {0}, Action : {1}, Id : {2}</h1>", controller, action, id), "text/html");
        }

        public ActionResult View()
        {
            return new ViewResult(new { Id = 1, Name = "Edison Chou", Age = 27, Gender = true });
        }
    }

　　（4）看看View中的HTML呢？这里使用NVelocity模板引擎提供的语法，操作Model实体对象。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
    <title>Index - View</title>
    <meta charset="utf-8" />
</head>
<body>
    <h1>User Name : $model.Name</h1>
    <h1>User Age : $model.Age</h1>
</body>
</html>