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asp.net core 源码每日读 -- WebHost

asp.net core 源码每日读 -- WebHost

作者: 春上川酷 | 来源:发表于2017-05-10 23:22 被阅读366次

    前言

    这个标题也许并不适合这个系列, 因为距离上篇已经半个月有余, 是不是该改名为源码半月读?

    为了不让懒癌再次发作, 给自己定个小目标, 一周两篇. 立誓于此, 天地可鉴.

    WebHost之重要性

    我们先来看看WebHost的函数们

    有两个函数需要重点关注一下.

    1. Initialize

    相信大家记得上一篇中最后在创建了WebHost对象后, 紧接着调用了Initalize函数. 直入主题, 此函数的实现是这样的.

        public void Initialize()
        {
            if (_application == null)
            {
                _application = BuildApplication();
            }
        }
    

    简单来说在这个地方主要是为_application 变量赋值. _application 是个什么样的变量呢?
    首先, 我们可以知道它是一个RequestDelegate 类型.

        private RequestDelegate _application;
    

    其次, 通过查看RequestDelegate 类型的定义, 我们可以获取到一些信息.

    //
    // Summary:
    //     A function that can process an HTTP request.
    //
    // Parameters:
    //   context:
    //     The Microsoft.AspNetCore.Http.HttpContext for the request.
    //
    // Returns:
    //     A task that represents the completion of request processing.
    public delegate Task RequestDelegate(HttpContext context);
    

    综上, 我们知道RequestDelegate是一个委托, 并且注释中提到, 这个委托用来处理HTTP请求.
    最后, 我们来看下BuildApplication函数的实现, 一窥究竟.

                EnsureApplicationServices();
                EnsureServer();
    
                var builderFactory = _applicationServices.GetRequiredService<IApplicationBuilderFactory>();
                var builder = builderFactory.CreateBuilder(Server.Features);
                builder.ApplicationServices = _applicationServices;
    
                var startupFilters = _applicationServices.GetService<IEnumerable<IStartupFilter>>();
                Action<IApplicationBuilder> configure = _startup.Configure;
                foreach (var filter in startupFilters.Reverse())
                {
                    configure = filter.Configure(configure);
                }
    
                configure(builder);
    
                return builder.Build();
    

    前面两个函数EnsureApplicationServicesEnsureServer从字面意思可以看出来, 确保_applicationServices和Server两个变量不为Null.
    先看_applicationServices, 第一次执行到这里的时候, 确实是Null的, 所以我们要看看它是如何被实例的.

        private void EnsureApplicationServices()
        {
            if (_applicationServices == null)
            {
                EnsureStartup();
                _applicationServices = _startup.ConfigureServices(_applicationServiceCollection);
            }
        }
    

    看来还需要先确保_startup对象不为空, 这样, 我们看看EnsureStartup函数

        private void EnsureStartup()
        {
            if (_startup != null)
            {
                return;
            }
    
            _startup = _hostingServiceProvider.GetRequiredService<IStartup>();
        }
    

    _hostingServiceProvider 就是我们在实例化WebHost时传入的参数hostingServiceProvider. 它是一个依赖注入的容器, 前面已经把很多服务都注入其中. 这样确保_startup变量能够获取到IStartup接口的对象. 相信大家对IStartup接口的对象已经很熟悉了, 之前还有一篇文章专门介绍它. 这样, 我们获取到了Startup类的对象, 看看它会被如何利用.

    _applicationServices = _startup.ConfigureServices(_applicationServiceCollection);
    

    ConfigureServices函数将返回一个依赖注入的服务容器. 通俗的讲, Startup类中配置进来的服务将被包装后交给_applicationServices.

    再回来看一下另外一个确保不为Null的对象Server.

        private void EnsureServer()
        {
            if (Server == null)
            {
                Server = _applicationServices.GetRequiredService<IServer>();
    
                var serverAddressesFeature = Server.Features?.Get<IServerAddressesFeature>();
                var addresses = serverAddressesFeature?.Addresses;
                if (addresses != null && !addresses.IsReadOnly && addresses.Count == 0)
                {
                    var urls = _config[WebHostDefaults.ServerUrlsKey] ?? _config[DeprecatedServerUrlsKey];
                    if (!string.IsNullOrEmpty(urls))
                    {
                        serverAddressesFeature.PreferHostingUrls = WebHostUtilities.ParseBool(_config, WebHostDefaults.PreferHostingUrlsKey);
    
                        foreach (var value in urls.Split(new[] { ';' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries))
                        {
                            addresses.Add(value);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    

    通过依赖注入容器获取IServer的实例, 那IServer类型的实例哪里来呢? 大家是否还记得这样一段代码

    var host = new WebHostBuilder()
        .UseKestrel()
    

    没错, Kestrel就是被抽象为继承了IServer接口的类, 这里就有证明

        public static IWebHostBuilder UseKestrel(this IWebHostBuilder hostBuilder)
        {
            hostBuilder.UseLibuv();
    
            return hostBuilder.ConfigureServices(services =>
            {
                services.AddTransient<IConfigureOptions<KestrelServerOptions>, KestrelServerOptionsSetup>();
                services.AddSingleton<IServer, KestrelServer>();
            });
        }
    

    这段代码我是在Kestrel源码中找到的, 也是我后面想要继续研读的代码, 大家尝个鲜

    后面的代码则是获取Server对象的一些信息, 不罗嗦.

    再继续看BuildApplication这个函数后面的代码

            var builderFactory = _applicationServices.GetRequiredService<IApplicationBuilderFactory>();
            var builder = builderFactory.CreateBuilder(Server.Features);
            builder.ApplicationServices = _applicationServices;
    
            var startupFilters = _applicationServices.GetService<IEnumerable<IStartupFilter>>();
            Action<IApplicationBuilder> configure = _startup.Configure;
            foreach (var filter in startupFilters.Reverse())
            {
                configure = filter.Configure(configure);
            }
    
            configure(builder);
    
            return builder.Build();
    

    这段逻辑获取到了一个IApplicationBuilder类型的实例builder, 并将builder变量作为参数放到Startup类中的Configure函数中执行. 不知大家是否还记得Configure函数的定义, 我随便找了一段实现

        public override void Configure(IApplicationBuilder app)
        {
            app.Run(async (context) =>
            {
                await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
            });
        }
    

    参数正是**IApplicationBuilder 接口类型, 从这段代码中可以得知IApplicationBuilder **的对象是用来执行Http请求的, 这就够了, ApplicationBuilder类的源码在HttpAbstractions那个项目中, 我们后面读到的时候进行详解.

    2. StartAsync

    大家需要注意一下, StartAsync是个虚方法, 说不好在什么地方会对其进行重写. 但是目前我还没有看到, 如果将来有发现情况川酷也会及时向大家通报.

        public virtual async Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
        {
            HostingEventSource.Log.HostStart();
            _logger = _applicationServices.GetRequiredService<ILogger<WebHost>>();
            _logger.Starting();
    
            Initialize();
    
            _applicationLifetime = _applicationServices.GetRequiredService<IApplicationLifetime>() as ApplicationLifetime;
            _hostedServiceExecutor = _applicationServices.GetRequiredService<HostedServiceExecutor>();
            var diagnosticSource = _applicationServices.GetRequiredService<DiagnosticListener>();
            var httpContextFactory = _applicationServices.GetRequiredService<IHttpContextFactory>();
            var hostingApp = new HostingApplication(_application, _logger, diagnosticSource, httpContextFactory);
            await Server.StartAsync(hostingApp, cancellationToken).ConfigureAwait(false);
    
            // Fire IApplicationLifetime.Started
            _applicationLifetime?.NotifyStarted();
    
            // Fire IHostedService.Start
            _hostedServiceExecutor.Start();
    
            _logger.Started();
    
            // Log the fact that we did load hosting startup assemblies.
            if (_logger.IsEnabled(LogLevel.Debug))
            {
                foreach (var assembly in _options.HostingStartupAssemblies)
                {
                    _logger.LogDebug("Loaded hosting startup assembly {assemblyName}", assembly);
                }
            }
    
            if (_hostingStartupErrors != null)
            {
                foreach (var exception in _hostingStartupErrors.InnerExceptions)
                {
                    _logger.HostingStartupAssemblyError(exception);
                }
            }
        }
    

    代码比较多, 但逻辑是很清晰的. 逻辑顺序基本上是这样.
    一. 启动Log
    二. 调用Initialize函数, 以获得_application对象**
    三. 通过_applicationServices这个服务容器获取到一些服务实例.** 其中比较引起我兴趣的是httpContextFactory.
    四. 实例化一个HostingApplication**类型的对象. 此时将_application, httpContextFactory作为参数传入, 猜想里面定有玄机, 我们来一窥究竟.

    当看到CreateContext这个函数, 心里起了一丝波澜, 这是用于保存HTTP请求上下文的Context对象吗?

        public Context CreateContext(IFeatureCollection contextFeatures)
        {
            var context = new Context();
            var httpContext = _httpContextFactory.Create(contextFeatures);
    
            _diagnostics.BeginRequest(httpContext, ref context);
    
            context.HttpContext = httpContext;
            return context;
        }
    

    答案是肯定的. 这里的代码并不难懂, 对于_httpContextFactory如何创建HttpContext对象, 我们将在HttpAbstractions中进行详解.
    另外一个另我激动的地方是ProcessRequestAsync函数.

        public Task ProcessRequestAsync(Context context)
        {
            return _application(context.HttpContext);
        }
    

    前面有段注释说道, _application委托是用于处理HTTP请求的. 而_application是由IApplicationBuilder类型的对象Build而来. IApplicationBuilder类型的对象与Startup类的Configure函数又有如此紧密的联系. 相信看到这里大家都会有一个比较清晰理解了.

    五. 启动Server. 对于启动Server的代码, 我想留到后面Kestrel源码中进行分析, 大家先将其理解为对这个HTTP server的一个启动动作.

    完结

    至此Hosting这个工程的源码基本读完, 下一篇准备对这一部分的内容进行一个总结.

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