ASP.NET管道处理模型

ASP.NET管道处理模型

• • 原理说明
  • HttpApplication
  • HttpModule
  • HttpHandler
  • MVC管道区别
  • 返回结果

原理说明

1. Http请求到达服务器，如果是首次Http请求，则会初始化站点（加载路由规则、注册区域、添加过滤器等）；
2. http.sys监听到Http请求，交给aspnet_ISAPI(实现了ISAPI接口的程序)，aspnet_ISAPI的isapiRuntime将请求打包成IsapiWorkRequest对象，以下简称wr并将wr对象并放入指定的某个队列，队列与IIS应用程序池对应，http.sys通知w3svc处理队列里的http请求；
3. .net开始接管请求了，由HttpRunTime接管，从队列取出wr对象，将wr封装成HttpContext(httpContext = new HttpContext(wr, false) 来自HttpRunTime源码，如果HttpContext实例化异常，会wr.EndOfRequest()返回400错误Bad Request，开始进入ASP.NET管道；
4. HttpApplicationFactory这个工厂将HttpContext作为参数，从对象池里创建或获取HttpApplication对象（管道里重要对象之一）IHttpHandler applicationInstance = HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance(httpContext);来自HttpRunTime源码，这个对象实现了IHttpHandler接口（一般处理程序就是实现了这个接口），可以自定义这个HttpApplicationFactory._customApplication;，如果没有自定义的，则返回内置的HttpApplication对象之前，如果是首次请求前会初始化，比如执行Global.asax里的Application_Start()方法；
5. HttpApplication对象初始化时根据配置文件初始化多个HttpModule（管道里重要对象之一），也可以自定义HttpModule为HttpApplication注册事件，HttpApplication有25个事件，依次执行22个事件；
6. 执行到PostResolveRequestCache事件时，会匹配MVC路由，如果是请求已存在的物理文件，则直接返回；如果匹配到MVC路由则进入MVCHttpHandler，MVCHttpHandler则会通过控制器工厂得到控制器实例、再反射执行MVC的3种Filter、再执行Action，如果未能匹配到路由，则按配置到指定HttpHandler，则进入指定的HttpHandler，如果还是匹配不到HttpHandler，则返回404；
7. 也可以自定义HttpHandle，用于处理特殊类型的Http请求；
8. ASP.NET Framework处理一个Http Request的流程：
   HttpRequest–>http.sys–>w3wp.exe–>ASPNET_ISAPI.dll–>AppDomainFactory–>IsapiRuntime–>IsapiWorkerRequest–>HttpRuntime–>HttpContext–>HttpApplicationFactory–>HttpApplication–>HttpModule–>HttpHandlerFactory–>HttpHandler–>HttpHandler.ProcessRequest()–>HttpModule–>http.sys
9. ASP.NET 请求处理过程是基于管道模型的，这个管道模型是由多个HttpModule（HTTP模块）和最多一个HttpHandler组成，ASP.NET把http请求依次传递给管道中各个HttpModule，最终被HttpHandler处理，处理完成后，再次经过管道中的HttpModule，把结果返回给客户端。我们可以在每个HttpModule中都可以干预请求的处理过程。
10. 在http请求的处理过程中，只能调用一个HttpHandler，但可以调用多个HttpModule。
11. HttpHandler处理完请求后，修改队列里对象的状态，IIS将修改状态了的对象通过Socket返回给客户端；
12. 这个是从网上抄的：这里以IIS6.0为例，它在工作进程w3wp.exe中会利用aspnet_isapi.dll加载.NET运行时。IIS6.0引入了应用程序池的概念，一个工作进程对应着一个应用程序池。一个应用程序池可以承载一个或多个Web应用。如果HTTP.SYS（HTTP监听器，是Windows TCP/IP网络子程序的一部分，用于持续监听HTTP请求）接收的请求是对该Web应用的第一次访问，在成功加载运行时后，IIS会通过AppDomainFactory为该Web应用创建一个应用程序域。也就是说一个应用程序池中会有多个应用程序域，它们共享一个工作进程资源，但是又不会互相牵连影响。随后一个特殊的运行时IsapiRuntime被加载，会接管该HTTP请求。IsapiRuntime首先会创建一个IsapiWorkerRequest对象来封装当前的HTTP请求，随后将此对象传递给ASP.NET运行时HttpRunTime。从此时起，HTTP请求正式进入了ASP.NET管道。HttpRunTime会根据IsapiWorkerRequest对象创建用于表示当前HTTP请求的上下文对象HttpContext。随着HttpContext对象的创建，HttpRunTime会利用HttpApplicationFactory创建或获取现有的HttpApplication对象。HttpApplication负责处理当前的HTTP请求。在HttpApplication初始化过程中，ASP.NET会根据配置文件加载并初始化注册的HttpModule对象。对于HttpApplication来说，在它处理HTTP请求的不同阶段会触发不同的事件，而HttpModule的意义在于通过注册HttpApplication的相应事件，将所需的操作注入整个HTTP请求的处理流程。最终完成对HTTP请求的处理在HttpHandler中，不同的资源类型对应着不同类型的HttpHandler。
13. http.sys：HTTP协议栈，HTTP Protocol Stack， HTTP监听器，是Windows TCP/IP网络子程序的一部分，用于持续监听HTTP请求

HttpApplication

1. HttpApplication是整个ASP.NET基础架构的核心，它负责处理分发给它的HTTP请求。
2. HttpApplication对象里有公开25个事件，以便注入方法，还有HttpContext属性；
3. global.asax文件为每个Web应用程序提供了一个从HttpApplication派生的Global类。该类包含事件处理程序，如Application_Start。
4. 每个Web应用程序都会有一个Global实例，作为应用程序的唯一入口，应用程序中只有一个Global对象实例，但是可不是只有一个HttpApplication对象实例。
5. ASP.NET运行时维护一个HttpApplication对象池；
6. 按照实现的先后顺序列出了HttpApplication在处理每一个请求时触发的事件名称：

名称	描述
BeginRequest	HTTP管道开始处理请求时，会触发BeginRequest事件
AuthenticateRequest，PostAuthenticateRequest	ASP.NET先后触发这两个事件,使安全模块对请求进行身份验证
AuthorizeRequest，PostAuthorizeRequest	ASP.NET先后触发这两个事件,使安全模块对请求进程授权
ResolveRequestCache，PostResolveRequestCache	ASP.NET先后触发这两个事件，以使缓存模块直接对请求直接进行响应（缓存模块可以将响应内容进程缓存，对于后续的请求，直接将缓存的内容返回，从而提高响应能力）。
PostMapRequestHandler	对于访问不同的资源类型，ASP.NET具有不同的HttpHandler对其进程处理。对于每个请求，ASP.NET会通过扩展名选择匹配相应的HttpHandler类型，成功匹配后，该实现被触发
AcquireRequestState，PostAcquireRequestState	ASP.NET先后触发这两个事件，使状态管理模块获取基于当前请求相应的状态，比如SessionState
PreRequestHandlerExecute，PostRequestHandlerExecute	ASP.NET最终通过一请求资源类型相对应的HttpHandler实现对请求的处理，在实行HttpHandler前后，这两个实现被先后触发
ReleaseRequestState，PostReleaseRequestState	ASP.NET先后触发这两个事件，使状态管理模块释放基于当前请求相应的状态
UpdateRequestCache，PostUpdateRequestCache	ASP.NET先后触发这两个事件，以使缓存模块将HttpHandler处理请求得到的相应保存到输出缓存中
LogRequest，PostLogRequest	ASP.NET先后触发这两个事件为当前请求进程日志记录
EndRequest	整个请求处理完成后，EndRequest事件被触发

7. 对于一个ASP.NET应用来说，HttpApplication派生于global.asax文件，我们可以通过创建global.asax文件对HttpApplication的请求处理行为进行定制。global.asax采用一种很直接的方式实现了这样的功能，这种方式既不是我们常用的方法重写（Method Overriding）或者事件注册，而是直接采用方法名匹配。在global.asax中，我们按照这样的方法命名规则进行事件注册：Application_{Event Name}。比如Application_BeginRequest方法用于处理HttpApplication的BeginRequest事件。
8. HttpApplication扩展有2种办法(对http请求处理，新增功能)：
   1. 自定义HttpModule，下面会说到；
   2. 在Global里新增方法，方法命名规则：HttpModule名称_事件名称，其中事件名称的事件可以在HttpModule里新增，或沿用asp.net默认加载的HttpModule，比如Seesion_start()，一般用于ASP.NET默认HttpModule进行扩展；

HttpModule

1. 在HttpApplication初始化过程中，ASP.NET会根据配置文件（ASP.NET默认配置+项目自己的web.config）加载并初始化注册的HttpModule对象，注册的HttpModule对象初始化后，存放在了HttpApplication的Modules属性之中
2. ASP.NET默认配置其路径位于：C:WindowsMicrosoft.NETFramework64v4.0.30319Configweb.config的httpModules节点里，当然也可以删除系统默认的HttpModule，即在项目的web.config文件HttpModules节点里，新增
3. HttpModule是针对所有请求的，且Modules集合中的所有HttpModule都要依次执行请求处理；
4. 自定义一个HttpModule，首先新增一个比如名称为MyHttpModule的类并实现IhttpModule接口的类，以便对ASP.NET管道进行处理，比如：session鉴权、黑白名称、日志、URL改写等；
5. 实现接口的方法说明：
   1. Dispose方法：这个方法给予HTTP模块在对象被垃圾收集之前执行清理的机会。此方法一般无需编写代码。
   2. Init()方法：HttpApplication对象一共25个管道事件，给需要的事件注册方法；
      1. BeginRequest 当ASP.NET运行时接收到新的HTTP请求的时候引发这个事件。
      2. AuthenticateRequest 当ASP.NET 运行时准备验证用户身份的时候引发这个事件。
      3. AuthorizeRequest 当ASP.NET运行时准备授权用户访问资源的时候引发这个事件。
6. IIS7集成模式中，配置文件web.config里system.webServer节点下modules新增一行 ，完成以上2步自定义HttpModule完成；
7. HttpModule生命周期示意图：
   
   事件的触发顺序：
   

HttpHandler

1. 与HttpModule针对所有的请求文件不同，HttpHandler是针对某一类型的文件（比如图片防盗链，jpg、gif等后缀的配置为指定的HttpHandler里判断referer，或者Word文档类配置为指定HttpHandler处理，不给下载），如果http上下文(httpContext)是请求存在的物理文件：IsRouteToExistingFile(httpContext)，则不会走MVC的路由，否则可能要设置MVC的忽略路由；
2. HttpHandler是HTTP请求的处理中心，真正地对客户端请求的服务器页面做出编译和执行，并将处理过后的信息附加在HTTP请求信息流中再次返回到HttpModule中，HttpHandler与HttpModule不同，一旦定义了自己的HttpHandler类，那么它对系统的HttpHandler的关系将是“覆盖”关系，但也有可能被HttpModule拦截掉，请求到不了HttpHandler；
3. 和HttpModule一样，HttpHandler对象的建立与请求路径模式之间的映射关系，也需要通过配置文件，如果这种类型的请求，匹配到了MVC的路由，则要新增一个忽略路由设置，忽略MVC路由，用web.config里的path匹配；
4. 在C:WindowsMicrosoft.NETFramework64v4.0.30319Configwebconfig文件中，也可以找到ASP.NET内置的HttpHandler配置。
5. 自定义一个HttpHandle，新增一个类，名称以Handle结尾，比如ZZHandler.cs，实现IHttpHandler接口，一般处理程序.ashx，就是实现了IHttpHandler接口的类；
6. 实现接口方法/属性的说明：
   1. IsReusable：返回false；
   2. ProcessRequest()：处理逻辑，最终调用context.Response.Write()，返回内容；
7. 修改配置文件web.config：
   Web.Config配置文件

      <httpHandlers>
       <add name="ZZ" verb="*" path="*" type="类全名,DLL文件名"></add>
      </httpHandlers>
      <!--
		Verb属性：指定了处理程序支持的HTTP动作。*－支持所有的HTTP动作;“GET”－支持Get操作;“POST”－支持Post操作;“GET, POST”－支持两种操作。
		Path属性：指定了需要调用处理程序的路径和文件名（可以包含通配符）。“*”、“*.aspx”、“showImage.aspx”、“test1.aspx,test2.aspx”，如果匹配到MVC的路由，则要新增一个忽略路由设置
		Type属性：类全名,DLL文件名-->

MVC管道区别

• MVC与一般处理程序、ASPX等的管道基本是一致的，只是MVC管道新增了一个UrlRoutingModule（HttpModule），并在Init方法里，为HttpApplication对象的PostResolveRequestCache事件注册了动作，注意，是在MapRequestHeadler事件前，MapRequestHeadler事件是读取web.config里的Handlers节点的文件后缀，以便匹配Handler；
  • 用http上下文(httpContext)匹配MVC路由，得到路由匹配结果，如果请求的是已存在的文件，则返回null，所以请求已存在的文件，不会匹配MVC的路由规则，UrlRoutingModule扩展无效；
    
  • 然后用路由结果（不为空，匹配到了路由）获取一个IRouteHandler对象；
  • IRouteHandler对象，获取一个HttpHandler，即一个MvcHandler，所以MVC也最终由MvcHandler处理的；
    
• MvcHandler源码里的ProcessRequest()方法，会生成对应控制器对象，控制器对象再调用方法controller.Execute(this.RequestContext)，再调用ExecuteCore得到Action名称，最后执行Filter（权限验证、AcitonFilter等）以及方法本身；

返回结果

• ActionResult是抽象类，里面有个抽象方法：ExecuteResult()，比如JsonResult类，就是设置一下ContentType="application/json"以及将数据序列化写入Response里去，所以也可以自定义一个ActionResult，比如XMLResult实现处理结果用XML返回，只要重写ExecuteResult方法即可；
• 在控制器实例化后，调用的是：ControllerActionInvoker–InvokeAction—查询Filter并执行–OnActionExecuting–Action执行–OnActionExecuted—OnResultExecuting–ActionResult.ExecuteResult生成返回结果到Respose—OnResultExecuted
• 如果不是返回View()，则直接将数据写入Respose里去；
• 如果返回的是View()，则其中ExecuteResult方法执行大致步骤：FindView–Render–把cshtml生成的类.Execute()方法生成html拼接好并写入response，cshtml其实是System.Web.Mvc.WebViewPage派生的子类；