.net core后端框架 实战1-Web后端框架的组成

.NET后端框架1-Web后端框架的组成

1. .NET开发Web后端的核心优势

项目背景

基于项目需求，我们要开发一套数据监控查询系统,简称为“Q系统”。功能包含用户登录、权限管理、数据监控、数据查询、图表分析等。
前端使用vue框架；后端开发使用公司一直沿用的C#语言，使用NET8框架进行开发；在数据库上使用mysql8.4.4社区版
基于此项目，大概总结下使用NET进行web项目后端开发。

NET进行后端开发的优点

1. 跨平台与高性能
   .NET 8基于Kestrel服务器（Libuv跨平台异步I/O库）实现高吞吐，同时支持Linux容器化部署。目前我们涉及不到Linux，仅做预留项吧。
2. 中间件管道模式
   基于Microsoft.AspNetCore.Builder的管道配置（如UseRouting()、UseAuthentication()），还支持自定义中间件处理链路和请求。
3. 依赖注入系统
   NET8自带的控制翻转容器，对系统服务、自定义服务进行统一管理，根据场景提供不同生命周期的服务（Singleton/Scoped/Transient），各个场景采用依赖注入调用服务。
4. 生态融合
   NET生态融合支持多范式数据访问，兼容Entity Framework Core（LINQ表达式树编译优化）、SQLSugar（动态Lambda编译+二级缓存机制）、Dapper（高性能ORM），同时通过统一服务层集成gRPC/GraphQL等协议。
   在本项目中我们使用SqlSugar。

项目验证

"Q系统"采用分层架构，数据处理流程如下：

前端请求 → JWT Bearer认证 → 日志及异常处理中间件 → 动态路由 → 控制器验证 → 领域服务（CQRS模式） → ORM数据访问 → Redis二级缓存 → 统一响应包装

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2. 客户端请求链路解析

3. 程序分层架构演进

程序采用 传统三层架构 ，数据、业务、表现层独立封装，采用接口和依赖注入进行耦合处理。

分层模式对比

分层	传统三层架构	领域驱动设计（DDD）	清洁架构
核心思想	数据-业务-表现分离	业务逻辑领域化	依赖倒置
适用场景	CRUD类简单系统	复杂业务规则系统	长期演进的中大型系统
项目选择	"Q系统"采用分层架构	预留领域事件、聚合根扩展	接口驱动依赖注入

核心层详解

1. 表现层 (API)
负责接收 HTTP 请求、路由绑定、参数验证和响应返回保证，需保持简洁，仅处理路由和输入输出逻辑

[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class UsersController : ControllerBase
{
    private readonly IUserService _service;
    
    // 构造函数注入
    public UsersController(IUserService service) => _service = service;

    [HttpPost]
    [Authorize(Policy = "CreateUser")]
    public async Task<ActionResult<UserResponse>> Create(UserCreateDto dto)
    {
        var result = await _service.CreateAsync(dto);
        return CreatedAtAction(nameof(GetById), new { id = result.Id }, result);
    }
}

2. 业务层 (Services)
核心业务逻辑实现，避免与数据访问、基础设施层的紧耦合，通过依赖注入（DI）解耦组件

public class UserService : IUserService
{
    private readonly IUserRepository _repo;
    private readonly ICacheService _cache;

    public UserService(IUserRepository repo, ICacheService cache)
    {
        _repo = repo;
        _cache = cache;
    }

    public async Task<UserResult> CreateAsync(UserCreateDto dto)
    {
        var user = new User(dto.Name, dto.Email); // 领域对象构造
        if (await _repo.ExistsAsync(user.Email))
            throw new ConflictException("Email已存在");
        
        await _repo.AddAsync(user);
        await _cache.RemoveAsync("all_users");
        return user.ToResult();
    }
}

3. 数据仓储层 (Repository)
数据库数据访问，搭配sqlsugar,为业务层访问数据库提供定义

public interface IUserRepository<T> 
{
    Task<T> GetByIdAsync(int id);
    Task AddAsync(T entity);
}

// EF Core实现
public class EfUserRepository : IRepository<User> 
{
    private readonly AppDbContext _context;
    public EfUserRepository(AppDbContext context) => _context = context;
    // 实现接口方法...
}

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4. 技术组件与选型

包含核心框架（如ASP.NET Core）、服务注入、配置系统、路由、中间件、控制器、模型、数据访问层、认证授权、日志监控、系统缓存、静态资源管理等。

各个模型及常用的组件如下表：

模块	作用	常用技术/组件
HTTP 请求处理管道	处理请求/响应的全局逻辑，包含中间件、路由等	ASP.NET Core 中间件、Endpoint Routing
控制器层 (Controllers)	接收请求、调用业务逻辑、返回响应	MVC、REST API、Minimal API
业务逻辑层 (Services)	实现核心业务规则，如订单处理、用户管理	领域模型、CQRS、MediatR
数据访问层 (DAL)	与数据库交互，封装 CRUD 操作	Entity Framework Core、Dapper 、Sqlsuager
基础设施层	提供通用能力：日志、缓存、消息队列、认证授权	Serilog、Redis、JWT、Identity
配置与依赖注入	管理应用配置和组件生命周期	IConfiguration、IServiceCollection

核心组件技术选型：

模块	技术选型	性能考量
ORM	Sqlsugar	批量操作用ExecuteDeleteAsync
缓存	Redis（分布式）	使用StackExchange.Redis连接复用
	MemoryCache（进程内）	设置滑动过期时间
日志	Serilog + Elasticsearch	结构化日志模板
监控	OpenTelemetry + Prometheus	自定义Metrics跟踪业务指标
文档	Swagger/NSwag	启用JWT授权标注

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5. 分层交互关系（增加图示）

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