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解讀ASP.NET 5 & MVC6系列教程(4):核心技術與環境配置

編輯:ASP.NET基礎

asp.net 5是下一代的asp.net,該版本進行了全部重寫以適用於跨平台,新新版本中,微軟引入了如下工具與命令:DNVM、DNX、DNU。

DNVM(.NET Version Manager):由於要實現跨平台的目錄,微軟提供了DNVM功能,DNVM是ASP.NET最底層的內容,他是一組Powershell腳本,用於啟動指定版本的ASP.NET運行環境,並且可以在同一台機器的同一時間點上通過使用Nuget工具來管理各種版本的ASP.NET運行環境(DNX),以及進行相應的升級操作。

DNX(.NET Execution Environment):DNX是ASP.NET程序的運行環境,用於啟動並運行ASP.NET程序。該運行環境包括了編譯系統、SDK工具集、Native CLR宿主環境。可以使用DNVM管理各種版本的DNX,如dnvm list命令可以列出所有可用的DNX環境,而dnvm install 0.1-alpha-build-0446則可以將指定版本的DNX安裝到.dnx文件夾,你可以在%USERPROFILE%\.dnx\runtimes 目錄下找到已安裝所有版本的DNX。不同的操作系統有不同的DNX版本。

dnx.exe:dnx.exe是用於啟動自宿主環境(Self-Hosting)的命令行工具,在使用命令行代碼進行自宿主環境啟動程序時,dnx負責查找並調用CLR Native Host,dnx命令是整個運行環境的入口點,你可以使用dnx run來啟動程序。

dnu(DNX Utility):是一個命令行的包管理器,包含在DNX內,所以只要安裝了DNX,就可以使用dnu命令, 其可以用於恢復程序包、安裝程序包、部署程序包等等,比如把project.json裡自定義的程序集自動下載下來進行使用。

DNX架構及運行原理

DNX是ASP.NET程序運行的核心,其遵循如下兩個准則:

DNX應該是自包含的,DNX在解析完應用程序依賴樹以後才能知道要使用哪個Core CLR包,所以在得到解析樹之前,DNX是無法加載任何CLR的,但Roslyn編譯器除外。依賴注入(Dependency Injection,簡稱DI)貫穿著整個系統棧,DI是DNX的一個核心部分,所有DNX上的類庫都構建在DI之上。

DNX執行環境的分層架構如下:

Layer 0:Native Process

該層的功能非常簡單,主要就是用於查找並調用Layer 1裡的CLR Native Host,並將系統相關的參數傳遞給native host,以便後續使用。目前Windows下使用DNX.exe來處理這個事情,而IIS也提供了一個中介(網站bin目錄下提供一個AspNet.Loader.dll)可以將請求轉發給Native Host;而Linux和Mac則通過其相應版本的dnx來支持這項功能。

DNX用法:

dnx.exe --lib {paths} --appbase {path} [ProgramName]

--lib {paths}:程序集dll的保存地址(一般是引用的第三方程序集和項目預編譯程序集),該地址是Layer 2層的托管代碼入口點可以加載程序集的地方。

--appbase {path}:程序保存的目錄,默認為%CD%。

[ProgramName]:程序名稱,該程序所在的程序集(或者是含有Programe::Main的dll)保存在--lib 路徑下,默認值是appbase\project.json裡的name。大多數情況下,該名稱都是包含著加載鏈的程序宿主(Microsoft.Net.ApplicationHost)。但是,如果你的程序包含了入口點(Main方法),並被編譯到--lib目錄下的話,你就可以使用該程序集的名稱作為[ProgramName],這種方式將完全忽略加載鏈並直接啟動你的程序。

Layer 1 : CLR Native Host

這一層的內容依賴於你所選擇呢CLR版本,該層有如下兩個職責:

啟動CLR,啟動哪個CLR取決於你選擇的CLR版本。如果是Core CLR,該層會加載coreclr.dll,配置並啟動運行環境,然後創建應用程序域(AppDomain),以便運行所有的托管代碼。調用托管代碼的入口點(Layer 2),一旦Native Host的入口點返回了該線程,就會把CLR的線程清理干淨並關閉,比如,卸載應用程序域(AppDomain)並停止運行環境。

Layer 2:Managed Entry Point

Layer 2層(托管代碼入口)是編寫托管代碼的第一層,其職責如下:

創建LoaderContainer(其包含需要的ILoaders),ILoader負責根據程序集的名稱來加載程序集。CLR需要一個程序集的話,LoaderContainer就會使用其ILoader來解析所需要的程序集。從--lib的路徑目錄下,用根ILoader來加載程序集,並解析其依賴。調用程序的主入口點。

Layer 3:Application host/Application

如果開發人員將整個程序編譯成程序集放在libpath目錄下,那該層就是你的應用程序了。使用的時候,將含有程序入口點的程序集名稱作為[ProgramName]的參數傳入即可,Layer 2層會直接調用該程序集。

不過,一般其它情況下,都會使用一個應用程序宿主(Application host)來解析程序的依賴內容並啟動運行程序。Microsoft.Net.ApplicationHost是運行環境提供的應用程序宿主,並擁有如下職責:

解析project.json裡定義的各種依賴程序集。將一個ILoader添加到LoaderContainer,以便從各種地方(如源代碼、NuGet、Roslyn等)加載相應的程序集。調用程序集的入口點,將其作為下一個參數,傳遞給DNX.exe。

Layer 4:Application

這一層,就是開發人員開發的程序,其運行在應用程序宿主之上。

環境配置:

要對ASP.NET 5程序的運行環境DNX進行配置,首先需要安裝並配置DNVM,不同的操作系統安裝DNVM的時候不太一樣,我們在這裡大概講解一下。

Windows安裝命令

//需要安裝powershell 3.0
@powershell -NoProfile -ExecutionPolicy unrestricted -Command "iex ((new-object net.webclient).DownloadString('https://raw.githubusercontent.com/aspnet/Home/master/dnvminstall.ps1'))"

Linux

curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/aspnet/Home/master/dnvminstall.sh | sh && source ~/.dnx/dnvm/dnvm.sh

Mac OS X
在Mac上,首先要安裝Mac系統本身的包管理器Homebrew(http://brew.sh),並使用brew tap aspnet/k命令將指定到ASP.NET5相關的git存儲庫,比如執行如下命令:

brew install dnvm

該命令將會自動從ttps://www.nuget.org/api/v2上下載最新的DNX,下載以後,如果你的系統不識別dnvm的話,你還需要再執行一下如下語句:

source dnvm.sh

上述DNVM安裝以後,系統會將dnvm文件復制到C:\Program Files\Microsoft DNX\Dnvm目錄,並將C:\Program Files\Microsoft DNX\Dnvm目錄添加到環境變量中,以便全局都可以使用。注意:這裡只是安裝了DNVM,並沒有安裝任何版本的DNX,要安裝DNX的話,可以通過運行dnvm或dnvm help來查找相關的命令,具體命令如下:

dnvm upgrade [-x86][-x64] [-svr50][-svrc50] [-g|-global] [-proxy <ADDRESS>]

1.從feed源安裝最新版的DNX
2.為已安裝的DNX設置一個默認(default)別名
3.將DNX bin添加的用戶PATH環境變量中
4.-g|-global 在全局內進行安裝(其它用戶也可以使用)
5.-f|-force 強制更新成最新版(即便最新版已經安裝過了)
6.-proxy 訪問遠程服務器的時候使用特定的地址作為代理

dnvm install <semver>|<alias>|<nupkg>|latest [-x86][-x64] [-svr50][-svrc50] [-a|-alias <alias>] [-g|-global] [-f|-force]

1.| 從feed源安裝指定的DNX
2.從本地文件系統安裝指定的DNX
3.latest 從feed源安裝最新版的DNX
4.將DNX bin添加到當前命令行的path環境變量中
5.-p|-persistent 將DNX bin添加到系統PATH環境變量中
6.-a|-alias 對指定安裝的DNX設置別名
7.-g|-global 在全局內進行安裝
8.-f|-force 強制安裝指定的DNX(即便該版本已經安裝過了)

dnvm use <semver>|<alias>|none [-x86][-x64] [-svr50][-svrc50] [-p|-persistent] [-g|-global]

1.| 將DNX bin添加到當前命令行的path環境變量中
2.none 將DNX bin從當前命令行的path環境變量中刪除
3.-p|-persistent 將DNX bin添加到系統PATH環境變量中
4.-g|-global 組合使用-p將用戶PATH修改成系統PATH

dnvm list //列出所有已安裝的DNX版本
dnvm alias //列出所有定義了別名的DNX版本
dnvm alias <alias> // 顯示定義了別名的DNX名稱
dnvm alias <alias> <semver> [-x86][-x64] [-svr50][-svrc50] //給指定的DNX版本設置別名

管理程序集的dnu命令和feed源配置

通過dnu命令進行包管理的時候,通常使用如下命令:

dnu restore:查詢程序的所有依賴包,並將其全部下載到packages目錄,該命令會下載整個依賴包以及這些依賴包所依賴的其它依賴包。
dun install <package id>:該install命令用於下載指定的程序包並添加到程序中。
dun publish:該命令會將你的程序打包到一個可以運行的自包含目錄中。其會創建如下目錄結構:

output/
output/packages
outpot/appName
output/commandName.cmd

1.packages目錄包含所有應用程序需要的程序包。
2.appName目錄包含所有應用程序的代碼,如果引用了其它項目,則在引用的其它項目也會創建各自項目的同級目錄,即生成的目錄會和AppName同級。
3.publish命令,會將project.json中的commands節點中的各種命令,分別生成響應的命令行文件,如commands裡的web命令,我們就可以通過dnx web(格式:dnx <command>)開運行它。

由於dnu在內部使用了Nuget命令,進行程序包的管理,所以使用的時候要正確配置Nuget的feed源,目前ASP.NET 5相關的包都在myget feed上,所以我們需要添加這個feed才能正常運行。這些配置信息在Windows下的%AppData%\NuGet\NuGet.config(或者*nix下Mono使用的~/.config/NuGet/NuGet.config)文件中進行管理。示例如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
 <packageSources>
 <add key="AspNetVNext" value="https://www.myget.org/F/aspnetvnext/api/v2/" />
 <add key="nuget.org" value="https://www.nuget.org/api/v2/" />
 </packageSources>
 <disabledPackageSources />
 <activePackageSource>
 <add key="nuget.org" value="https://www.nuget.org/api/v2/" />
 </activePackageSource>
</configuration>

在VS2015下,則可以直接通過Tools--> Options--> Nuget Package Manager--> Package Sources來設置,示例如下圖:

另外需要注意一下,上述feed的地址是asp.net5的每日構建版本,如果你想使用穩定的裡程碑版(如1.0.0_alpha4),則需要使用如下地址https://www.myget.org/F/aspnetmaster/api/v2/

Web Server支持

微軟在實現DNX的時候提供了幾種Web服務器支持,具體分別如下:

Microsoft.AspNet.Loader.IIS (Helios)

該服務器用於在IIS上加載ASP.NET5程序,以便和IIS進程集成,同時繞過了System.Web從而帶來性能上的提升,可以支持Windows認證、靜態文件訪問等功能。其原理是將IIS與NDX之間做一個橋接。

Microsoft.AspNet.Server.WebListener (WebListener)

該服務器通過Microsoft.AspNet.Hosting在IIS之外加載程序、服務、work role等,它直接運行在Http.Sys核心驅動之上,僅消費少許性能,從中可以受益於端口共享,Windows認證等功能。

Microsoft.AspNet.Server.Kestrel (Kestrel)

該服務器通過Microsoft.AspNet.Server.Kestrel在IIS之外加載運行,其設計被用於跨平台的Web服務(Windows、Mac、Linux等等)。

參考內容

https://github.com/aspnet/Home/wiki/DNX-structure
https://github.com/aspnet/Home/wiki/Command-Line
https://github.com/aspnet/Home/wiki/Version-Manager
https://github.com/aspnet/Home/wiki/Package-Manager

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