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探究ASP.NET Core Middleware實現(xiàn)方法

來源:懂視網 責編:小采 時間:2020-11-27 22:34:36
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探究ASP.NET Core Middleware實現(xiàn)方法

探究ASP.NET Core Middleware實現(xiàn)方法:概念 ASP.NET Core Middleware是在應用程序處理管道pipeline中用于處理請求和操作響應的組件。 每個組件: 在pipeline中判斷是否將請求傳遞給下一個組件 在處理管道的下個組件執(zhí)行之前和之后執(zhí)行一些工作, HttpContxt對象能跨域請求、響應的執(zhí)行周
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導讀探究ASP.NET Core Middleware實現(xiàn)方法:概念 ASP.NET Core Middleware是在應用程序處理管道pipeline中用于處理請求和操作響應的組件。 每個組件: 在pipeline中判斷是否將請求傳遞給下一個組件 在處理管道的下個組件執(zhí)行之前和之后執(zhí)行一些工作, HttpContxt對象能跨域請求、響應的執(zhí)行周

概念

ASP.NET Core Middleware是在應用程序處理管道pipeline中用于處理請求和操作響應的組件。

每個組件:

  • 在pipeline中判斷是否將請求傳遞給下一個組件
  • 在處理管道的下個組件執(zhí)行之前和之后執(zhí)行一些工作, HttpContxt對象能跨域請求、響應的執(zhí)行周期
  • 特性和行為

    ASP.NET Core處理管道由一系列請求委托組成,一環(huán)接一環(huán)的被調用, 下面給出自己繪制的Middleware pipeline流程圖:

    從上圖可以看出,請求自進入處理管道,經歷了四個中間件,每個中間件都包含后續(xù)緊鄰中間件 執(zhí)行委托(next)的引用,同時每個中間件在交棒之前和交棒之后可以自行決定參與一些Http請求和響應的邏輯處理。

    每個中間件還可以決定不將請求轉發(fā)給下一個委托,這稱為請求管道的短路(短路是有必要的,某些專有中間件比如 StaticFileMiddleware 可以在完成功能之后,避免請求被轉發(fā)到其他動態(tài)處理過程)。

    源碼實現(xiàn)

    觀察一個標準的中間件代碼的寫法和用法:

    using System.Threading.Tasks;
    using Alyio.AspNetCore.ApiMessages;
    using Gridsum.WebDissector.Common;
    using Microsoft.AspNetCore.Http;
     
    namespace Gridsum.WebDissector
    {
     sealed class AuthorizationMiddleware
     {
     private readonly RequestDelegate _next; // 下一個中間件執(zhí)行委托的引用
     
     public AuthorizationMiddleware(RequestDelegate next)
     {
     _next = next;
     }
     
     public Task Invoke(HttpContext context) // 貫穿始終的HttpContext對象
     {
     if (context.Request.Path.Value.StartsWith("/api/"))
     {
     return _next(context);
     }
     if (context.User.Identity.IsAuthenticated && context.User().DisallowBrowseWebsite)
     {
     throw new ForbiddenMessage("You are not allow to browse the website.");
     }
     return _next(context);
     }
     }
    }
     
     public static IApplicationBuilder UserAuthorization(this IApplicationBuilder app)
     {
     return app.UseMiddleware<AuthorizationMiddleware>();
     }
     // 啟用該中間件,也就是注冊該中間件
     app.UserAuthorization();

    標準的中間件使用方式是如此簡單明了,帶著幾個問題探究一下源碼實現(xiàn)

    (1).中間件傳參是怎樣完成的: app.UseMiddleware<Authorization>(AuthOption); 我們傳參的時候,為什么能自動注入中間件構造函數非第1個參數

    (2).編寫中間件的時候,為什么必須要定義特定的 Invoke/InvokeAsync 函數?

    (3).設定中間件的順序很重要,中間件的嵌套順序是怎么確定的 ?

    思考以上標準中間件的行為: 輸入下一個中間件的執(zhí)行委托Next, 定義當前中間件的執(zhí)行委托Invoke/InvokeAsync;

    每個中間件完成了 Func<RequestDelegate,RequestDelegate>這樣的行為;

    通過參數next與下一個中間件的執(zhí)行委托Invoke/InvokeAsync 建立"鏈式"關系。

    public delegate Task RequestDelegate(HttpContext context);
    //-----------------節(jié)選自 Microsoft.AspNetCore.Builder.UseMiddlewareExtensions------------------
     /// <summary>
     /// Adds a middleware type to the application's request pipeline.
     /// </summary>
     /// <typeparam name="TMiddleware">The middleware type.</typeparam>
     /// <param name="app">The <see cref="IApplicationBuilder"/> instance.</param>
     /// <param name="args">The arguments to pass to the middleware type instance's constructor.</param>
     /// <returns>The <see cref="IApplicationBuilder"/> instance.</returns>
     public static IApplicationBuilder UseMiddleware<TMiddleware>(this IApplicationBuilder app, params object[] args)
     {
     return app.UseMiddleware(typeof(TMiddleware), args);
     }
     /// <summary>
     /// Adds a middleware type to the application's request pipeline.
     /// </summary>
     /// <param name="app">The <see cref="IApplicationBuilder"/> instance.</param>
     /// <param name="middleware">The middleware type.</param>
     /// <param name="args">The arguments to pass to the middleware type instance's constructor.</param>
     /// <returns>The <see cref="IApplicationBuilder"/> instance.</returns>
     public static IApplicationBuilder UseMiddleware(this IApplicationBuilder app, Type middleware, params object[] args)
     {
     if (typeof(IMiddleware).GetTypeInfo().IsAssignableFrom(middleware.GetTypeInfo()))
     {
     // IMiddleware doesn't support passing args directly since it's
     // activated from the container
     if (args.Length > 0)
     {
     throw new NotSupportedException(Resources.FormatException_UseMiddlewareExplicitArgumentsNotSupported(typeof(IMiddleware)));
     }
     
     return UseMiddlewareInterface(app, middleware);
     }
     
     var applicationServices = app.ApplicationServices;
     return app.Use(next =>
     {
     var methods = middleware.GetMethods(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public);
     // 執(zhí)行委托名稱被限制為Invoke/InvokeAsync
     var invokeMethods = methods.Where(m =>
     string.Equals(m.Name, InvokeMethodName, StringComparison.Ordinal)
     || string.Equals(m.Name, InvokeAsyncMethodName, StringComparison.Ordinal)
     ).ToArray();
     
     if (invokeMethods.Length > 1)
     {
     throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_UseMiddleMutlipleInvokes(InvokeMethodName, InvokeAsyncMethodName));
     }
     
     if (invokeMethods.Length == 0)
     {
     throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_UseMiddlewareNoInvokeMethod(InvokeMethodName, InvokeAsyncMethodName, middleware));
     }
     
     var methodInfo = invokeMethods[0];
     if (!typeof(Task).IsAssignableFrom(methodInfo.ReturnType))
     {
     throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_UseMiddlewareNonTaskReturnType(InvokeMethodName, InvokeAsyncMethodName, nameof(Task)));
     }
     
     var parameters = methodInfo.GetParameters();
     if (parameters.Length == 0 || parameters[0].ParameterType != typeof(HttpContext))
     {
     throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_UseMiddlewareNoParameters(InvokeMethodName, InvokeAsyncMethodName, nameof(HttpContext)));
     }
     
     var ctorArgs = new object[args.Length + 1];
     ctorArgs[0] = next;
     Array.Copy(args, 0, ctorArgs, 1, args.Length);
     // 通過反射形成中間件實例的時候,構造函數第一個參數被指定為 下一個中間件的執(zhí)行委托
     var instance = ActivatorUtilities.CreateInstance(app.ApplicationServices, middleware, ctorArgs);
     if (parameters.Length == 1)
     {
     return (RequestDelegate)methodInfo.CreateDelegate(typeof(RequestDelegate), instance);
     }
     
     // 當前執(zhí)行委托除了可指定HttpContext參數以外, 還可以注入更多的依賴參數 
     var factory = Compile<object>(methodInfo, parameters);
     
     return context => 
     {
     var serviceProvider = context.RequestServices ?? applicationServices;
     if (serviceProvider == null)
     {
     throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_UseMiddlewareIServiceProviderNotAvailable(nameof(IServiceProvider)));
     }
     
     return factory(instance, context, serviceProvider);
     };
     });
     }
     
    //-------------------節(jié)選自 Microsoft.AspNetCore.Builder.Internal.ApplicationBuilder-------------------
    private readonly IList<Func<RequestDelegate, RequestDelegate>> _components = new List<Func<RequestDelegate, RequestDelegate>>();
     
    publicIApplicationBuilder Use(Func<RequestDelegate,RequestDelegate> middleware)
    {
     this._components.Add(middleware);
     return this;
    }
     
    public RequestDelegate Build()
    {
     RequestDelegate app = context =>
     {
     context.Response.StatusCode = 404;
     return Task.CompletedTask;
     };
     
     foreach (var component in _components.Reverse())
     {
     app = component(app);
     }
     
     return app;
    }

    通過以上代碼我們可以看出:

  • 注冊中間件的過程實際上,是給一個 Type= List<Func<RequestDelegate, RequestDelegate>> 的容器依次添加元素的過程;
  • 容器中每個元素對應每個中間件的行為委托Func<RequestDelegate, RequestDelegate>, 這個行為委托包含2個關鍵行為:輸入下一個中間件的執(zhí)行委托next:RequestDelegate, 完成當前中間件的Invoke函數: RequestDelegate;
  • 通過build方法完成前后中間件的鏈式傳值關系
  • 分析源碼:回答上面的問題:

    1. 使用反射構造中間件的時候,第一個參數Array[0] 是下一個中間件的執(zhí)行委托
    2. 當前中間件執(zhí)行委托 函數名稱被限制為: Invoke/InvokeAsync, 函數支持傳入除HttpContext之外的參數
    3. 按照代碼順序添加進入 _components容器, 通過后一個中間件的執(zhí)行委托 -----(指向)----> 前一個中間件的輸入執(zhí)行委托建立鏈式關系。

    附:非標準中間件的用法

    短路中間件、 分叉中間件、條件中間件

    整個處理管道的形成,存在一些管道分叉或者臨時插入中間件的行為,一些重要方法可供使用

  • Use方法是一個注冊中間件的簡便寫法
  • Run方法是一個約定,一些中間件使用Run方法來完成管道的結尾
  • Map擴展方法:請求滿足指定路徑,將會執(zhí)行分叉管道,強調滿足 path
  • MapWhen方法:HttpContext滿足條件,將會執(zhí)行分叉管道:
  • UseWhen方法:HttpContext滿足條件 則插入中間件
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    探究ASP.NET Core Middleware實現(xiàn)方法:概念 ASP.NET Core Middleware是在應用程序處理管道pipeline中用于處理請求和操作響應的組件。 每個組件: 在pipeline中判斷是否將請求傳遞給下一個組件 在處理管道的下個組件執(zhí)行之前和之后執(zhí)行一些工作, HttpContxt對象能跨域請求、響應的執(zhí)行周
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    標簽: 實現(xiàn) net core
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