怎么在ASP.NET Core中實(shí)現(xiàn) Middleware

這篇文章給大家介紹怎么在ASP.NET Core中實(shí)現(xiàn) Middleware，內(nèi)容非常詳細(xì)，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對(duì)大家能有所幫助。

概念

ASP.NET Core Middleware是在應(yīng)用程序處理管道pipeline中用于處理請(qǐng)求和操作響應(yīng)的組件。

每個(gè)組件：

• 在pipeline中判斷是否將請(qǐng)求傳遞給下一個(gè)組件

• 在處理管道的下個(gè)組件執(zhí)行之前和之后執(zhí)行一些工作， HttpContxt對(duì)象能跨域請(qǐng)求、響應(yīng)的執(zhí)行周期

特性和行為

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

從上圖可以看出，請(qǐng)求自進(jìn)入處理管道，經(jīng)歷了四個(gè)中間件，每個(gè)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(shí)每個(gè)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(qǐng)求和響應(yīng)的邏輯處理。

每個(gè)中間件還可以決定不將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)委托，這稱(chēng)為請(qǐng)求管道的短路（短路是有必要的，某些專(zhuān)有中間件比如 StaticFileMiddleware 可以在完成功能之后，避免請(qǐng)求被轉(zhuǎn)發(fā)到其他動(dòng)態(tài)處理過(guò)程）。

源碼實(shí)現(xiàn)

觀察一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的中間件代碼的寫(xiě)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(gè)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(duì)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(cè)該中間件
 app.UserAuthorization();

標(biāo)準(zhǔn)的中間件使用方式是如此簡(jiǎn)單明了，帶著幾個(gè)問(wèn)題探究一下源碼實(shí)現(xiàn)

(1).中間件傳參是怎樣完成的： app.UseMiddleware<Authorization>(AuthOption); 我們傳參的時(shí)候，為什么能自動(dòng)注入中間件構(gòu)造函數(shù)非第1個(gè)參數(shù)

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

(3).設(shè)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(biāo)準(zhǔn)中間件的行為： 輸入下一個(gè)中間件的執(zhí)行委托Next， 定義當(dāng)前中間件的執(zhí)行委托Invoke/InvokeAsync；

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

      通過(guò)參數(shù)next與下一個(gè)中間件的執(zhí)行委托Invoke/InvokeAsync 建立"鏈?zhǔn)?quot;關(guān)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(chēng)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(guò)反射形成中間件實(shí)例的時(shí)候，構(gòu)造函數(shù)第一個(gè)參數(shù)被指定為 下一個(gè)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(dāng)前執(zhí)行委托除了可指定HttpContext參數(shù)以外， 還可以注入更多的依賴(lài)參數(shù) 
 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(guò)以上代碼我們可以看出：

• 注冊(cè)中間件的過(guò)程實(shí)際上，是給一個(gè) Type= List<Func<RequestDelegate, RequestDelegate>> 的容器依次添加元素的過(guò)程；

• 容器中每個(gè)元素對(duì)應(yīng)每個(gè)中間件的行為委托Func<RequestDelegate, RequestDelegate> ， 這個(gè)行為委托包含2個(gè)關(guān)鍵行為：輸入下一個(gè)中間件的執(zhí)行委托next：RequestDelegate， 完成當(dāng)前中間件的Invoke函數(shù)： RequestDelegate;

• 通過(guò)build方法完成前后中間件的鏈?zhǔn)絺髦店P(guān)系

分析源碼：回答上面的問(wèn)題：

1. 使用反射構(gòu)造中間件的時(shí)候，第一個(gè)參數(shù)Array[0] 是下一個(gè)中間件的執(zhí)行委托

2. 當(dāng)前中間件執(zhí)行委托 函數(shù)名稱(chēng)被限制為： Invoke/InvokeAsync， 函數(shù)支持傳入除HttpContext之外的參數(shù)

3. 按照代碼順序添加進(jìn)入 _components容器， 通過(guò)后一個(gè)中間件的執(zhí)行委托 -----（指向）----> 前一個(gè)中間件的輸入執(zhí)行委托建立鏈?zhǔn)疥P(guān)系。

附：非標(biāo)準(zhǔn)中間件的用法

短路中間件、 分叉中間件

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

• Use方法是一個(gè)注冊(cè)中間件的簡(jiǎn)便寫(xiě)法

• Run方法是一個(gè)約定，一些中間件使用Run方法來(lái)完成管道的結(jié)尾

• Map擴(kuò)展方法：請(qǐng)求滿(mǎn)足指定路徑，將會(huì)執(zhí)行分叉管道，強(qiáng)調(diào)滿(mǎn)足 path

• MapWhen方法：HttpContext滿(mǎn)足條件，將會(huì)執(zhí)行分叉管道：

• UseWhen方法：選擇性的注入中間件 

ASP.NET 是什么

ASP.NET 是開(kāi)源，跨平臺(tái)，高性能，輕量級(jí)的 Web 應(yīng)用構(gòu)建框架，常用于通過(guò) HTML、CSS、JavaScript 以及服務(wù)器腳本來(lái)構(gòu)建網(wǎng)頁(yè)和網(wǎng)站。

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