一张图理清ASP.NET Core启动流程 - 『圣杰』

      2020-03-17 20:42      HTML5

一张图理清ASP.NET Core启动流程

1. 引言

对于ASP.NET Core应用程序来说,我们要记住非常重要的一点是:其本质上是一个独立的控制台应用,它并不是必需在IIS内部托管且并不需要IIS来启动运行(而这正是ASP.NET Core跨平台的基石)。ASP.NET Core应用程序拥有一个内置的Self-Hosted(自托管)的Web Server(Web服务器),用来处理外部请求。

不管是托管还是自托管,都离不开Host(宿主)。在ASP.NET Core应用中通过配置并启动一个Host来完成应用程序的启动和其生命周期的管理(如下图所示)。而Host的主要的职责就是Web Server的配置和Pilpeline(请求处理管道)的构建。

这张图描述了一个总体的启动流程,从上图中我们知道ASP.NET Core应用程序的启动主要包含三个步骤:

所以,ASP.NET Core应用的启动本质上是启动作为宿主的WebHost对象。
其主要涉及到两个关键对象IWebHostBuilder和IWebHost,它们的内部实现是ASP.NET Core应用的核心所在。下面我们就结合源码并梳理调用堆栈来一探究竟!

2. 宿主构造器:IWebHostBuilder

在启动IWebHost宿主之前,我们需要完成对IWebHost的创建和配置。而这一项工作需要借助IWebHostBuilder对象来完成的,ASP.NET Core中提供了默认实现WebHostBuilder。而WebHostBuilder是由WebHost的同名工具类(Microsoft.AspNetCore命名空间下)中的CreateDefaultBuilder方法创建的。

从上图中我们可以看出CreateDefaultBuilder()方法主要干了六件大事:

创建完毕WebHostBuilder后,通过调用UseStartup()来指定启动类,来为后续服务的注册及中间件的注册提供入口。

3. 宿主:IWebHost

在ASP.Net Core中定义了IWebHost用来表示Web应用的宿主,并提供了一个默认实现WebHost。宿主的创建是通过调用IWebHostBuilder的Build()方法来完成的。那该方法主要做了哪些事情呢,我们来看下面这张【ASP.NET Core启动流程调用堆栈】中的黄色边框部分:

其核心主要在于WebHost的创建,又可以划分为三个部分:

3.1. 注册初始通用服务

BuildBuildCommonService方法主要做了两件事:

3.2. 创建IWebHostpublic IWebHost Build(){//省略部分代码var host = new WebHost(applicationServices,hostingServiceProvider,_options,_config,hostingStartupErrors);}host.Initialize();return host;}3.3. 构建请求处理管道

请求管道的构建,主要是中间件之间的衔接处理。

而请求处理管道的构建,又包含三个主要部分:

请求管道的构建主要是借助于IApplicationBuilder,相关类图如下:

4. 启动WebHost

WebHost的启动主要分为两步:

4.1. 确认请求管道的创建

从图中可以看出,第一步调用Initialize()方法主要是取保请求管道的正确创建。其内部主要是对BuildApplication()方法的调用,与我们上面所讲WebHost的构建环节具有相同的调用堆栈。而最终返回的正是由中间件衔接而成的RequestDelegate类型代表的请求管道。

4.2. 启动Server

我们先来看下类图:

从类图中我们可以看出IServer接口主要定义了一个只读的特性集合属性、一个启动和停止的方法声明。在创建宿主构造器IWebHostBuilder时我们通过调用UseKestrel()方法指定了使用KestrelServer作为默认的IServer实现。其方法申明中接收了一个IHttpApplication<TContext> application的参数,从命名来看,它代表一个Http应用程序,我们来看下具体的接口定义:

其主要定义了三个方法,第一个方法用来创建请求上下文;第二个方法用来处理请求;第三个方法用来释放上下文。而至于请求上下文,是用来携带请求和返回响应的核心参数,其贯穿与整个请求处理管道之中。ASP.NET Core中提供了默认的实现HostingApplication,其构造函数接收一个RequestDelegate _application(也就是链接中间件形成的处理管道)用来处理请求。

var httpContextFactory = _applicationServices.GetRequiredService<IHttpContextFactory>();var hostingApp = new HostingApplication(_application, _logger, diagnosticSource, httpContextFactory);4.3. 启动IHostedService

IHostedService接口用来定义后台任务,通过实现该接口并注册到Ioc容器中,它会随着ASP.NET Core 程序启动而启动,终止而终止。

5. 总结

结合源码,通过对ASP.NET Core运行调用堆栈的梳理,其启动流程的总体脉络一目了然,并且了解到主要的几个关键对象:

这一节就先从总体上对ASP.NET Core的运行原理有个基本的认识,后续我们再一一讲解这几个核心对象来加深理解。

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