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淺析ASP.NET路由模型工作原理

編輯:ASP.NET基礎

ps:這是針對ASP.NET4.5版本的,好像在最新的5.0版本中加入了OWIN,徹底解耦了和Web服務器的耦合,我還沒有研究過,不敢妄言4.5的模型適用5.0。

action*0x1:大話ASP.NET模型

首先我們先來了解下一個請求的悲歡離合的命運,看看它的一生中所走過的蜿蜒曲折的道路。如下圖所示:

在如上所示的風光旖旎的畫卷中,我們可以看到一個“請求”從客戶端浏覽器出發,經歷千山萬水到達服務器,服務器的內核模塊的HTTP.SYS熱情款待了它,對它進行簡單的修飾之後,就和它依依惜別了,因為HTTP.SYS知道它是一個有夢想的“請求”,它應該去它該去的地方,於是就把它送到了IIS。

IIS是片神奇的土地,這裡有一位偉大的神靈叫做inetinfo.exe,於是它便去神靈的居所W3SVC服務(windows服務)祈禱,希望能給他一些指示,神靈通過查閱天書(IIS的配置文件),知道了它不是一般的靜態文件,不能把它直接送回去,應該讓它去它的族人開辦的加工廠(即對應網站的工作進程中)好好修習一番。

現任加工廠老大叫w3wp.exe,在IIS6以前是aspnet_wp.exe,其因為沒有管理好各個加工廠之間的地盤問題被罷免了(asp.net_wp.exe用一個進程寄宿所有的網站,用應用程序域進行分割的,結果導致網站之間相互影響),現任老大w3wp.exe通過一個網站一個進程的方式把問題解決了,因此順利上位。

初入加工廠的“請求”拜訪了門衛asp.net_isapi.dll,門衛發現它是第一個過來的“請求”,於是為它打開了工廠的生產車間(即第一個請求到達時,啟動了asp.net運行的環境,後來的請求就可以直接進入這個環境裡。),並請車間主任ISAPIRuntime來負責它,主任興高采烈的來歡迎它(即ISAPIRuntime調用ProcessRequest(簡稱PR)方法,訪問當前請求所在的ecb句柄),並讓土裡土氣的它換上了統一服裝HttpWorkRequest(即把請求進行簡單的封裝),然後叫來班長HttpRuntime,讓班長安排它的工作。

班長說:”車間裡面有危險,你先穿上安全制服HttpContext。”(即通過PR方法把HttpWorkRequest封裝成HttpContext),然後去組長宿捨(HttpApplicationFactory)准備叫一個組長(HttpApplication)來帶領它,結果發現還沒有組長,班長只好去招聘一個新組長。

每一個組長都是經過嚴格訓練才能上崗的,先要熟讀入廠准則Global.asax(即先編譯Global.asax文件),再通過准則中Application_Start方法考驗(即調用Application_Start方法),如此這般方成為一代組長。每位新任組長第一件事就是把所有的車間模塊裝配好,並創建好車間管道(通過讀取配置文件,加載所有的IHttpModule,並調用他們的Init方法,一般init方法都是注冊管道事件,之後通過BuidStepManager方法,根據經典模式或者集成模式生成對應的StepManager)。

新任組長見到“請求”,二話不說直接啟動車間管道,將其丟進去。穿著安全制服HttpContext的“請求”要依次通過管道中所有的關卡(asp.net管道模型),其中在第7個關卡之後,生成了IHttpHandler類型的對象,並在第11個關卡之後執行該對象的ProcessRequest方法處理請求,在這裡“請求”得到完美的加工塑造,生成了HttpResponse,再通過剩下的管道,實現了夢想的請求就沿著原路返回了。上圖中第11、12個事件之間描述的是WebForm的Page對象處理請求的流程(即頁面生命周期)。

至此,一個請求的跌宕起伏的人生就說完了,各位觀眾欲知路由模塊具體怎麼發揮作用的,還請先捧個人場,右下角點個贊。

action*0x2:路由模型解析

通過上文我們知道組長HttpApplication對象會負責組裝所有的IHttpModule,它是如何加載的呢?我們觀察反編譯的代碼:

private void InitModules()
{
HttpModuleCollection modules = RuntimeConfig.GetAppConfig().HttpModules.CreateModules();
HttpModuleCollection other = this.CreateDynamicModules();
modules.AppendCollection(other);
this._moduleCollection = modules;
this.InitModulesCommon();
}

RuntimeConfig.GetAppConfig().HttpModules.CreateModules();通過這行代碼,我們可以清楚的發現它讀取了運行時的配置文件,那麼我們打開運行時的配置文件以觀究竟。


果然在這裡add了一個System.WebRouting.UrlRoutingModule類型。接下來我們再用反編譯工具看這個類型的源碼:

如我們所料UrlRoutingModule實現了IHttpModule接口,我們看看它的Init方法干了些什麼?

protected virtual void Init(HttpApplication application)
{
if (application.Context.Items[_contextKey] == null)
{
application.Context.Items[_contextKey] = _contextKey;
application.PostResolveRequestCache += new EventHandler(this.OnApplicationPostResolveRequestCache);
}
}

對第7個事件PostResolveRequestCache注冊方法OnApplicationPostResolveRequestCache,那麼這個方法又是干啥的呢?

public virtual void PostResolveRequestCache(HttpContextBase context)
{
RouteData routeData = this.RouteCollection.GetRouteData(context);//匹配路由,得到匹配結果RouteData。
if (routeData != null)
{
IRouteHandler routeHandler = routeData.RouteHandler;
if (routeHandler == null)
{
throw new InvalidOperationException(string.Format(CultureInfo.CurrentCulture, SR.GetString("UrlRoutingModule_NoRouteHandler"), new object[0]));
}
if (!(routeHandler is StopRoutingHandler))
{
RequestContext requestContext = new RequestContext(context, routeData);
context.Request.RequestContext = requestContext;
IHttpHandler httpHandler = routeHandler.GetHttpHandler(requestContext);//獲取處理當前請求的IHttpHandler對象。
if (httpHandler == null)
{
object[] args = new object[] { routeHandler.GetType() };
throw new InvalidOperationException(string.Format(CultureInfo.CurrentUICulture, SR.GetString("UrlRoutingModule_NoHttpHandler"), args));
}
if (httpHandler is UrlAuthFailureHandler)
{
if (!FormsAuthenticationModule.FormsAuthRequired)
{
throw new HttpException(0x191, SR.GetString("Assess_Denied_Description3"));
}
UrlAuthorizationModule.ReportUrlAuthorizationFailure(HttpContext.Current, this);
}
else
{
context.RemapHandler(httpHandler);//映射:用當前IHttpHandler對象處理請求。
}
}
}
}

代碼已經加了注釋,3步走:匹配路由→獲取處理當前請求的IHttpHandler對象→映射:用當前IHttpHandler對象處理請求。之後會在第11、12個事件之間調用IHttpHandler對象的PR方法處理當前請求。

我們再整理下思路:ASP.NET先注冊了UrlRoutingModule模塊,他就是一個實現了IHttpModule接口的類,其Init方法就是在第7個事件上注冊一個方法,該方法先匹配路由,如果匹配成功了,則用匹配結果RouteData中的IHttpHandler對象映射到當前上下文中,這樣在之後第11、12個事件之間就會調用這個IHttpHandler對象處理請求。

那麼問題來了,Route對象是什麼時候注入進去的,IHttpHandler對象又是誰?

還記得路由規則是怎麼添加的嗎?如下面代碼所示:

public class Global : System.Web.HttpApplication
{
protected void Application_Start(object sender, EventArgs e)
{
var defaults = new RouteValueDictionary();
defaults.Add("name", "*");
//方式一:
//通過RouteTable的靜態對象Routes新增一個Route類型的對象。
RouteTable.Routes.Add("app", new Route("app/{name}", defaults, new MyRouteHandler()));
//方式二:
//通過RouteTable的靜態對象Routes的擴展方法新增一個路由規則。
RouteTable.Routes.MapPageRoute("default", "app/{name}", "~/WebForm1.aspx", false, defaults);
}
} 

這是我們經常用的兩種方式添加路由規則,方式一中有我們自己編寫的MyRouteHandler類型的實例作為參數,其實就是通過IRouteHandler接口返回一個IHttpHandler對象。

/// <summary>
/// 實現了IRouteHandler接口的類型
/// </summary>
internal class MyRouteHandler : IRouteHandler
{
public IHttpHandler GetHttpHandler(RequestContext requestContext)
{
//返回一個Page對象,用於處理請求。
return new WebForm1();
}
} 

其實這兩種方式沒有本質上的區別,因為方式二中路由規則參數都會實例化一個Route對象的。

我們分析方式二的源代碼:

public Route MapPageRoute(string routeName, string routeUrl, string physicalFile, bool checkPhysicalUrlAccess, RouteValueDictionary defaults, RouteValueDictionary constraints, RouteValueDictionary dataTokens)
{
if (routeUrl == null)
{
throw new ArgumentNullException("routeUrl");
}
Route item = new Route(routeUrl, defaults, constraints, dataTokens, new PageRouteHandler(physicalFile, checkPhysicalUrlAccess));
this.Add(routeName, item);
return item;
} 

發現所有的路由規則參數都用來實例化一個Route對象了,其中參數physicalFile和checkPhysicalUrlAccess用來實例化PageRouteHandler對象了,其源碼如下:

public class PageRouteHandler : IRouteHandler
{
} 

這是一個實現了IRouteHandler接口的類型,而這個接口只有一個作用就是返回IHttpHandler對象,源碼如下:

[TypeForwardedFrom("System.Web.Routing, Version=3.5.0.0, Culture=Neutral, PublicKeyToken=31bf3856ad364e35")]
public interface IRouteHandler
{
// Methods
IHttpHandler GetHttpHandler(RequestContext requestContext);
}

到這裡我們的疑問就解開了,原來我們注冊的路由規則都實例化成了Route對象,Route的GetRouteData方法用來匹配路由,路由規則中的physicalFile和checkPhysicalUrlAccess用來實例化一個IHttpHandler實例,用來處理請求。

總結:ASP.NET的路由模型如下圖所示

有關ASP.NET路由模型工作原理小編就給大家介紹到這裡,希望對大家有所幫助!

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