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      1. 探究ASP.NET Core Middleware实现方法

         更新时间:2019年02月13日 15:18:20   作者:Julian_酱   我要评论

        这篇文章主要介绍了探究ASP.NET Core Middleware实现方法,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧

        概念

        ASP.NET Core Middleware是在应用程序处理管道pipeline中用于处理请求和操作响应的组件。

        每个组件:

        • 在pipeline中判断是否将请求传递给下一个组件
        • 在处理管道的下个组件执行之前和之后执行一些工作, HttpContxt对象能跨域请求、响应的执行周期

        特性和行为

        ASP.NET Core处理管道由一系列请求委托组成,一?#26041;?#19968;环的被调用, 下面给出自己绘制的Middleware pipeline流程图:

        ?#30001;?#22270;可以看出,请求自进入处理管道,经历了四个中间件,每个中间件都包含后续紧邻中间件 执行委托(next)的引用,同时每个中间件在交棒之前和交棒之后可以自行决定参与一些Http请求和响应的逻辑处理。

        每个中间件还可以决定不将请求转发给下一个委托,这称为请求管道的短路(短路是有必要的,某些专有中间件比如 StaticFileMiddleware 可以在完成功能之后,避免请求被转发到其他动态处理过程)。

        源码实现

        观察一个标准的中间件代码的写法和用法:

        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;   // 下一个中间件执行委托的引用
         
            public AuthorizationMiddleware(RequestDelegate next)
            {
              _next = next;
            }
         
            public Task Invoke(HttpContext context)   // 贯穿始终的HttpContext对象
            {
              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>();
         }
         // 启用该中间件,也就是注册该中间件
         app.UserAuthorization();

        标准的中间件使用方式是如此简单明了,带着几个问题探究一下源码实现

        (1).中间件传参是怎样完成的: app.UseMiddleware<Authorization>(AuthOption); 我们传参的时候,为什么能自动注入中间件构造函数非第1个参数

        (2).编写中间件的时候,为什么必须要定义特定的 Invoke/InvokeAsync 函数?

        (3).设定中间件的顺序很重要,中间件的?#30701;?#39034;序是怎么确定的 ?

        思?#23478;?#19978;标准中间件的行为: 输入下一个中间件的执行委托Next, 定义当前中间件的执行委托Invoke/InvokeAsync;

        每个中间件完成了 Func<RequestDelegate,RequestDelegate>这样的行为;

        通过参数next与下一个中间件的执行委托Invoke/InvokeAsync 建立"链式"关系。

        public delegate Task RequestDelegate(HttpContext context);
        //-----------------节选自 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);
                // 执行委托名称被限制为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);
                // 通过反射形成中间件实例的时候,构造函数第一个参数被指定为 下一个中间件的执行委托
                var instance = ActivatorUtilities.CreateInstance(app.ApplicationServices, middleware, ctorArgs);
                if (parameters.Length == 1)
                {
                  return (RequestDelegate)methodInfo.CreateDelegate(typeof(RequestDelegate), instance);
                }
                
                // 当前执行委托除了可指定HttpContext参数以外, 还可以注入更多的依赖参数  
                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);
                };
              });
            }
         
        //-------------------节选自 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;
        }

        通过以上代码我们可以看出:

        • 注册中间件的过程实际上,是给一个 Type= List<Func<RequestDelegate, RequestDelegate>> 的容器?#26469;?#28155;加元素的过程;
        • 容器中每个元素对应每个中间件的行为委托Func<RequestDelegate, RequestDelegate>, 这个行为委托包含2个关键行为:输入下一个中间件的执行委托next:RequestDelegate, 完成当前中间件的Invoke函数: RequestDelegate;
        • 通过build方法完成前后中间件的链式传值关系

        分析源码:回答上面的问题:

        1. 使用反射构造中间件的时候,第一个参数Array[0] 是下一个中间件的执行委托
        2. 当前中间件执行委托 函数名称被限制为: Invoke/InvokeAsync, 函数支持传入除HttpContext之外的参数
        3. 按照代码顺序添加进入 _components容器, 通过后一个中间件的执行委托 -----(指向)----> 前一个中间件的输入执行委托建立链式关系。

        附:非标准中间件的用法

        短?#20998;?#38388;件、 分叉中间件、条件中间件

        整个处理管道的形成,存在一些管道分叉或者临时插入中间件的行为,一些重要方法可供使用

        • Use方法是一个注册中间件的简便写法
        • Run方法是一个?#32423;ǎ?#19968;些中间件使用Run方法来完成管道的结尾
        • Map扩展方法:请求满足指定路径,将会执行分叉管道,强调满足 path
        • MapWhen方法:HttpContext满足条件,将会执行分叉管道:
        • UseWhen方法:HttpContext满足条件 则插入中间件

        以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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