ASP.NET Core 基础知识

ASP.NET Core 2.x

基础

Main方法调用WebHost.CreateDefaultBuilder，后者按照生成器模式来创建Web应用程序主机。

启动

WebHostBuilder上的UseStartup方法为你的应用指定Startup类

Startup类用于定义请求处理管道和配置应用所需的任何服务。Startup必须是公共类，并包含以下方法

• ConfigureServices 定义应用所使用的服务
• Configure 定义请求管道的中间件

内容根

Web根

依赖关系注入（服务）

中间件

在ASP.NET Core，使用中间件来撰写请求管道。ASP.NEt Core中间件在HttpContext上执行异步逻辑，然后调用序列中的下一个中间件或直接终止请求。

通过在Configure方法中调用UseXYZ扩展方法来添加UseXYZ扩展方法来添加名为“XYZ”的中间件组件

• 静态文件
• 路由
• 身份验证
• 响应压缩中间件
• URL重写中间件

可以将任何基于OWIN的中间件与ASP.NET Core应用结合使用。

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Startup 类

• 主机提供 Startup 类构造函数可用的某些服务。 应用通过 ConfigureServices 添加其他服务。 主机和应用服务都可以在 Configure 和整个应用中使用。
• 使用泛型主机 (IHostBuilder) 时，只能将以下服务类型注入 Startup 构造函数：IWebHostEnvironment IHostEnvironment IConfiguration
• 应用在开发环境中运行并包含 Startup 类和 StartupDevelopment 类，则使用 StartupDevelopment 类。
• ConfigureServices 方法 :可选。在 Configure 方法配置应用服务之前，由主机调用。其中按常规设置配置选项。将服务添加到服务容器，使其在应用和 Configure 方法中可用
• Configure 方法:Configure 方法用于指定应用响应 HTTP 请求的方式。 可通过将中间件组件添加到 IApplicationBuilder 实例来配置请求管道。 Configure 方法可使用IApplicationBuilder，但未在服务容器中注册。 托管创建 IApplicationBuilder 并将其直接传递到Configure。

ASP.NET Core 依赖注入 （服务）

• AddSingleton 项目启动-项目关闭 相当于静态类 只会有一个
• AddScoped 请求开始-请求结束 在这次请求中获取的对象都是同一个
• AddTransient 请求获取-（GC回收-主动释放） 每一次获取的对象都不是同一个

ASP.NET Core 中间件 Middleware

• 使用 IApplicationBuilder 创建中间件管道
• Startup.Configure 方法添加中间件组件
• 使用 Use、Run 和 Map 配置 HTTP 管道。 Use 方法可使管道短路（即不调用 next 请求委托）。 Run 是一种约定，并且某些中间件组件可公开在管道末尾运行的 Run[Middleware] 方法。
• Map 扩展用作约定来创建管道分支。 Map 基于给定请求路径的匹配项来创建请求管道分支。 如果请求路径以给定路径开头，则执行分支。
• 内置中间件

描述	使用
强制走https	app.UseHttpsRedirection();
跨域请求 (CORS)	app.AddCors();

• 自定义中间件
  • 创建类:具有类型为 RequestDelegate 的参数的公共构造函数 名为 Invoke 或 InvokeAsync 的公共方法。 此方法必须：返回 Task。接受类型 HttpContext 的第一个参数。 构造函数和 Invoke/InvokeAsync 的其他参数由依赖关系注入 (DI) 填充
  • 使用： app.UseMiddleware<FirstMiddleware>();
  • 中间件扩展方法：扩展方法通过 IApplicationBuilder 公开中间件 写静态类下静态方法，返回IApplicationBuilder ,然后就可以直接使用app.UseXxx();

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缓存、Session

1. 缓存

Asp.Net Core不再支持HttpContext.Cache,转而使用MemoryCache,这是一种服务端内存缓存。使用方式方式非常简单，在Startup的ConfigureServices方法中注册服务，需要使用的位置注入IMemoryCache对象即可。

除了内存缓存，我们还可以使用Redis等分布式缓存

2. Session

在Asp.Net Core中使用Session需要首先添加对Session的支持,否则会报错Session has not been configured for this application or request。

Session使用步骤：

• 1 ) 注册服务。ConfigureServices中services.AddSession();
• 2 ) 注册中间件。Configure中app.UseSession();
• 3 ）使用Session

HttpContext.Session.SetString("userName","Colin");
string userName = HttpContext.Session.GetString("userName")

目前Session默认仅支持存储int、string和byte[]类型，其他复杂类型可以使用json序列化后存储字符串。

TempData也依赖于 Session,所以也要配置 Session。

默认Session为服务器端进程内存储，我们也可以使用Redis做进程外Session。

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HTTP请求的处理流水线 – 理解ASP.NET Core中的管道

理解管道对一个后端开发人员很是重要，可以说这是一种不同于桌面程序开发的编程思维。比方说要检查用户的输入（以参数的形式传入），基于桌面开发的经验，我第一反应会是在每个函数开始处都先调用UserInput.Validate(XXX)，如果通不过检查就返回错误信息。听起来挺“正确”的做法，但是在后端开发中这属于不正确的方式。那么ASP.NET Core中怎么做才正确呢？下面就讲讲ASP.NET Core的管道(Pipeline)，以及如何用 “管道思维” 来解决这个问题。（本篇属于概念介绍型，不涉及具体实现及代码细节）

Web程序的简单理解就是，浏览器发送一个请求（http request），服务器处理并响应这个请求，并返回给浏览器结果 （http response）。如图1所示

图1 Web程序

那么服务器内部如何处理请求并返回结果？也就是后端程序如何工作的呢？ASP.NET Core采用管道（pipeline）的方式。如图2所示

图2 ASP.NET Core管道

1. HTTP请求先到达一个叫Kestrel的Web Server。 Kestrel负责接收HTTP请求并把请求内容（字符串流）转化成结构化的数据（HttpContext）供后面的中间件使用。
2. 中间件（Middleware）是一个对HTTP请求和响应进行处理的组件。什么意思呢？就是中间件会对从上游来的HTTP请求做一定的操作/处理/检查，然后将HTTP请求传给下一个中间件；对从下游回来的HTTP响应做一定的操作/处理，再返回给上一个中间件。当然，中间件也可以忽略对HTTP请求或者HTTP响应的处理而直接传给下一个或返回上一个中间件。比如
   a. 用户认证（Authentication）中间件只检查HTTP请求的用户信息，是合法用户就向后传递HTTP请求；
   b. 日志中间件可以只检查HTTP响应，记录响应内容到日志，然后向前返回该响应；
   中间件还可以处理完请求后直接返回HTTP响应，无需向下传递。比如用户认证中间件找不到合法用户信息，这时会直接返回响应而无须通知后续中间件。
3. 多个中间件连接在一起就构成了中间件管道（Middleware Pipeline），每个中间件负责一个特定职责。每个中间件都需要显式添加到管道中，并且添加的顺序很重要。比方说，如果用户认证中间件被第一个添加到管道，那没有用户信息的HTTP请求都会直接被返回；但是如果它被放到StaticFiles中间件之后，那没有用户信息的HTTP请求访问一个存在的静态文件时，会被StaticFiles中间件处理并返回正确的文件。
   a. ASP.NET Core自带的中间件有用户认证，CORS，Response Compression，Static Files，URL Rewriting等；
   b. 第三方提供的中间件，如生成API文档的Swagger等；
   c. 自己定制的中间件，如检查特定用户信息的定制用户认证中间件等
4. ASP.NET Core中有一个特殊的“中间件”，ASP.NET Core MVC。 MVC是一个采用Model-View-Controller模式的开发框架。它被加到中间件管道的末尾，用来处理HTTP请求的业务逻辑。MVC自身的设计也是管道模式，叫做过滤器管道（Filter Pipeline），一个过滤器就相当于一个中间件。MVC主要用来：
   a. 从HTTP请求中提取用户的输入信息（字符串）到结构化的模型中（Model Binding），并且做验证（Model Validation）；
   b. 把HTTP请求发送到恰当的控制器处理方法（Controller，Action method）上去，这个过程叫路由（Routing）；
   c. 控制器解析请求，做出处理，并生成HTTP响应（如生成HTML页面，生成响应数据等）。

总结

• ASP.NET Core后端程序是管道模式，中间件可自由配置，但顺序很重要；
• ASP.NET Core中编程时，要实现一个和特定业务不相关的功能（并且很多Action method都需要）时，首先考虑加过滤器或中间件
• 有很多很流行的第三方中间件，找到并配置好恰当的中间件，Asp.net core编程就成功了一大半。

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应用程序的启动

ASP.NET Core 为你的应用程序提供了处理每个请求的完整控制。Startup 类是应用程序的入口（entry point）

• 开发人员可以在 Startup 类中配置请求管道，该管道将用于处理应用程序的所有请求。

Startup 类

• Startup 类提供了应用程序的入口，而且在所有应用程序中都有 Startup类，被充当为应用程序的启动点
• 会存在特定环境的启动类和方法(Working with Multiple Environments)
• ASP.NET 并不关心 Startup 类是不是定义为public，如果它符合命名规范，ASP.NET 将继续加载它
• 有多个 Startup类，也不会触发异常，ASP.NET 将基于命名空间选择其中一个

Configure 方法

Configure方法用于指定 ASP.NET 应用程序将如何响应每一个 HTTP 请求,你可以配置每个请求都接收相同的响应

• 更复杂的管道配置可以封装于 中间件（middleware） 之中，并通过扩展方法添加到 IApplicationBuilder 上
• Configure 方法必须接受一个 IApplicationBuilder 参数
• 每个 Use 扩展方法都会把一个 中间件 加入请求管道

ConfigureServices 方法

Startup 类能可选地包含一个 ConfigureServices 方法用来配置用于应用程序内的服务

• ConfigureServices 方法是 Startup 类中的公开方法，通过参数获取一个IServiceCollection 实例并可选地返回 IServiceProvider
• ConfigureServices 需要在 Configure 之前被调用

  这是因为像 ASP.NET MVC 中的某些功能，需要从 ConfigureServices 中请求某些服务，而这些服务需要在接入请求管道之前先被加入 ConfigureServices 中

在启动时服务可用

ASP.NET Core 在应用程序启动期间提供了一些应用服务和对象,
可以非常简单地使用这些服务

• 框架服务和对象

IApplicationBuilder

• 被用于构建应用程序的请求管道
• 只可以在 Startup 中的 Configure 方法里使用
• Request Features

IApplicationEnvironment

• 提供了访问应用程序属性
  • ApplicationName 、ApplicationVersion 以及 ApplicationBasePath
• 可以在 Startup 的构造函数和 Configure 方法中使用

IHostingEnvironment

• 提供了当前的 EnvironmentName、WebRootPath 以及 Web 根文件提供者
• 在 Startup 的构造函数和 Configure 方法中使用

ILoggerFactory

• 提供了创建日志的机制
• 可以在 Startup 的构造函数或Configure 方法中使用

IServiceCollection

• 当前容器中各服务的配置集合
• 只可在 ConfigureServices方法中被使用
  • 通过在该方法中配置可使服务在应用程序中可用

总结：

• Startup Constructor - IApplicationEnvironment - IHostingEnvironment - ILoggerFactory
• ConfigureServices - IServiceCollection
• Configure - IApplicationBuilder - IApplicationEnvironment - IHostingEnvironment - ILoggerFactory