ASP.NET Core知多少系列：總體介紹及目錄

1. 引言

對(duì)于ASP.NET Core應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)跷坝，我們要記住非常重要的一點(diǎn)是：其本質(zhì)上是一個(gè)獨(dú)立的控制臺(tái)應(yīng)用凉逛，它并不是必需在IIS內(nèi)部托管且并不需要IIS來(lái)啟動(dòng)運(yùn)行（而這正是ASP.NET Core跨平臺(tái)的基石）。ASP.NET Core應(yīng)用程序擁有一個(gè)內(nèi)置的Self-Hosted（自托管）的Web Server（Web服務(wù)器），用來(lái)處理外部請(qǐng)求吵取。

不管是托管還是自托管，都離不開(kāi)Host（宿主）聋溜。在ASP.NET Core應(yīng)用中通過(guò)配置并啟動(dòng)一個(gè)Host來(lái)完成應(yīng)用程序的啟動(dòng)和其生命周期的管理（如下圖所示）谆膳。而Host的主要的職責(zé)就是Web Server的配置和Pilpeline（請(qǐng)求處理管道）的構(gòu)建。

ASP.NET Core總體啟動(dòng)流程

這張圖描述了一個(gè)總體的啟動(dòng)流程撮躁，從上圖中我們知道ASP.NET Core應(yīng)用程序的啟動(dòng)主要包含三個(gè)步驟：

1. CreateDefaultBuilder()：創(chuàng)建IWebHostBuilder
2. Build()：IWebHostBuilder負(fù)責(zé)創(chuàng)建IWebHost
3. Run()：?jiǎn)?dòng)IWebHost

所以漱病，ASP.NET Core應(yīng)用的啟動(dòng)本質(zhì)上是啟動(dòng)作為宿主的WebHost對(duì)象。
其主要涉及到兩個(gè)關(guān)鍵對(duì)象IWebHostBuilder和IWebHost，它們的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是ASP.NET Core應(yīng)用的核心所在杨帽。下面我們就結(jié)合源碼并梳理調(diào)用堆棧來(lái)一探究竟漓穿！

2. 宿主構(gòu)造器：IWebHostBuilder

在啟動(dòng)IWebHost宿主之前，我們需要完成對(duì)IWebHost的創(chuàng)建和配置注盈。而這一項(xiàng)工作需要借助IWebHostBuilder對(duì)象來(lái)完成的晃危，ASP.NET Core中提供了默認(rèn)實(shí)現(xiàn)WebHostBuilder。而WebHostBuilder是由WebHost的同名工具類(lèi)（Microsoft.AspNetCore命名空間下）中的CreateDefaultBuilder方法創(chuàng)建的老客。

CreateDefaultBuilder()調(diào)用堆棧

從上圖中我們可以看出CreateDefaultBuilder()方法主要干了六件大事：

1. UseKestrel：使用Kestrel作為Web server僚饭。
2. UseContentRoot：指定Web host使用的content root（內(nèi)容根目錄），比如Views胧砰。默認(rèn)為當(dāng)前應(yīng)用程序根目錄鳍鸵。
3. ConfigureAppConfiguration：設(shè)置當(dāng)前應(yīng)用程序配置。主要是讀取 appsettinggs.json 配置文件尉间、開(kāi)發(fā)環(huán)境中配置的UserSecrets偿乖、添加環(huán)境變量和命令行參數(shù) 。
4. ConfigureLogging：讀取配置文件中的Logging節(jié)點(diǎn)哲嘲，配置日志系統(tǒng)贪薪。
5. UseIISIntegration：使用IISIntegration 中間件。
6. UseDefaultServiceProvider：設(shè)置默認(rèn)的依賴注入容器撤蚊。

創(chuàng)建完畢WebHostBuilder后古掏，通過(guò)調(diào)用UseStartup()來(lái)指定啟動(dòng)類(lèi)，來(lái)為后續(xù)服務(wù)的注冊(cè)及中間件的注冊(cè)提供入口侦啸。

3. 宿主：IWebHost

在ASP.Net Core中定義了IWebHost用來(lái)表示W(wǎng)eb應(yīng)用的宿主槽唾，并提供了一個(gè)默認(rèn)實(shí)現(xiàn)WebHost。宿主的創(chuàng)建是通過(guò)調(diào)用IWebHostBuilder的Build()方法來(lái)完成的光涂。那該方法主要做了哪些事情呢庞萍，我們來(lái)看下面這張【ASP.NET Core啟動(dòng)流程調(diào)用堆棧】中的黃色邊框部分：

ASP.NET Core啟動(dòng)流程調(diào)用堆棧

其核心主要在于WebHost的創(chuàng)建忘闻，又可以劃分為三個(gè)部分：

1. 構(gòu)建依賴注入容器钝计，初始通用服務(wù)的注冊(cè)：BuildCommonService();
2. 實(shí)例化WebHost：var host = new WebHost(...);
3. 初始化WebHost，也就是構(gòu)建由中間件組成的請(qǐng)求處理管道：host.Initialize();

3.1. 注冊(cè)初始通用服務(wù)

BuildCommonService方法主要做了兩件事：

1. 查找HostingStartupAttribute特性以應(yīng)用其他程序集中的啟動(dòng)配置
2. 注冊(cè)通用服務(wù)
3. 若配置了啟動(dòng)程序集齐佳，則發(fā)現(xiàn)并以IStartup類(lèi)型注入到IOC容器中

3.2. 創(chuàng)建IWebHost

public IWebHost Build()
{
    //省略部分代碼

    var host = new WebHost(
        applicationServices,
        hostingServiceProvider,
        _options,
        _config,
        hostingStartupErrors);
    }
    
    host.Initialize();

    return host;
}

3.3. 構(gòu)建請(qǐng)求處理管道

請(qǐng)求管道的構(gòu)建私恬，主要是中間件之間的銜接處理。

而請(qǐng)求處理管道的構(gòu)建炼吴，又包含三個(gè)主要部分：

1. 注冊(cè)Startup中綁定的服務(wù)本鸣；
2. 配置IServer；
3. 構(gòu)建管道

請(qǐng)求管道的構(gòu)建主要是借助于IApplicationBuilder硅蹦，相關(guān)類(lèi)圖如下：

請(qǐng)求管道的構(gòu)建

4. 啟動(dòng)WebHost

WebHost的啟動(dòng)主要分為兩步：

1. 再次確認(rèn)請(qǐng)求管道正確創(chuàng)建
2. 啟動(dòng)Server以監(jiān)聽(tīng)請(qǐng)求
3. 啟動(dòng) HostedService

啟動(dòng)WebHost調(diào)用堆棧

4.1. 確認(rèn)請(qǐng)求管道的創(chuàng)建

從圖中可以看出荣德，第一步調(diào)用Initialize()方法主要是取保請(qǐng)求管道的正確創(chuàng)建闷煤。其內(nèi)部主要是對(duì)BuildApplication()方法的調(diào)用，與我們上面所講WebHost的構(gòu)建環(huán)節(jié)具有相同的調(diào)用堆棧涮瞻。而最終返回的正是由中間件銜接而成的RequestDelegate類(lèi)型代表的請(qǐng)求管道鲤拿。

4.2. 啟動(dòng)Server

我們先來(lái)看下類(lèi)圖：

IServer類(lèi)圖

從類(lèi)圖中我們可以看出IServer接口主要定義了一個(gè)只讀的特性集合屬性、一個(gè)啟動(dòng)和停止的方法聲明署咽。在創(chuàng)建宿主構(gòu)造器IWebHostBuilder時(shí)我們通過(guò)調(diào)用UseKestrel()方法指定了使用KestrelServer作為默認(rèn)的IServer實(shí)現(xiàn)近顷。其方法申明中接收了一個(gè)IHttpApplication<TContext> application的參數(shù)，從命名來(lái)看艇抠，它代表一個(gè)Http應(yīng)用程序幕庐，我們來(lái)看下具體的接口定義：

IHttpApplication類(lèi)圖

其主要定義了三個(gè)方法，第一個(gè)方法用來(lái)創(chuàng)建請(qǐng)求上下文家淤；第二個(gè)方法用來(lái)處理請(qǐng)求异剥；第三個(gè)方法用來(lái)釋放上下文。而至于請(qǐng)求上下文絮重，是用來(lái)攜帶請(qǐng)求和返回響應(yīng)的核心參數(shù)冤寿，其貫穿與整個(gè)請(qǐng)求處理管道之中。ASP.NET Core中提供了默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)HostingApplication青伤，其構(gòu)造函數(shù)接收一個(gè)RequestDelegate _application（也就是鏈接中間件形成的處理管道）用來(lái)處理請(qǐng)求督怜。

var httpContextFactory = _applicationServices.GetRequiredService<IHttpContextFactory>();
var hostingApp = new HostingApplication(_application, _logger, diagnosticSource, httpContextFactory);

4.3. 啟動(dòng)IHostedService

IHostedService接口用來(lái)定義后臺(tái)任務(wù)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)該接口并注冊(cè)到Ioc容器中狠角，它會(huì)隨著ASP.NET Core 程序啟動(dòng)而啟動(dòng)号杠，終止而終止。

5. 總結(jié)

結(jié)合源碼丰歌，通過(guò)對(duì)ASP.NET Core運(yùn)行調(diào)用堆棧的梳理姨蟋，其啟動(dòng)流程的總體脈絡(luò)一目了然，并且了解到主要的幾個(gè)關(guān)鍵對(duì)象：

1. 負(fù)責(zé)創(chuàng)建IWebHost的宿主構(gòu)造器IWebHostBuilder
2. 代表宿主的IWebHost接口
3. 用于構(gòu)建請(qǐng)求管道的IApplicationBuilder
4. 中間件銜接而成的RequestDelegate
5. 代表Web Server的IServer接口
6. 貫穿請(qǐng)求處理管道的請(qǐng)求上下文HttpContext
7. 可以用來(lái)注冊(cè)后臺(tái)服務(wù)的IHostedService接口

這一節(jié)就先從總體上對(duì)ASP.NET Core的運(yùn)行原理有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)立帖，后續(xù)我們?cè)僖灰恢v解這幾個(gè)核心對(duì)象來(lái)加深理解眼溶。

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