路由过程大致分为三个阶段：
1）请求URI匹配已存在路由模板
2）选择控制器
3）选择操作
1匹配已存在的路由模板
路由模板
在WebApiConfig.Register方法中定义路由，例如模板默认生成的路由为：
config.Routes.MapHttpRoute( name: "DefaultApi", routeTemplate: "api/{controller}/{id}", defaults: new { id = RouteParameter.Optional } );
上面使用了public static IHttpRoute MapHttpRoute(this HttpRouteCollection routes, string name, string routeTemplate, object defaults)方法来配置路由。相关参数为：
name：路由名称。
routeTemplate：路由模板，与URI相似。
例如：
api/{controller}/{id}、
api/{controller}/{action}/{id}、api/{controller}/public/{category}/{id}
defaults：路由值对象。可为占位符设置默认值。
例如
api/{controller}/public/{category}/{id}
设置defaults: new { category = "all" }
路由词典
如果Web API匹配到一个已存在的路由模板，会创建一个路由词典，词典的键是模板中占位符的名称，值是占位符对应的值。如果路由值对象被指定为RouteParameter.Optional，那么这个值不会被放入词典中。路由词典会被存储到IHttpRouteData实例中。
匹配示例
对于api/{controller}/{id}
首先匹配字符串api,然后匹配控制器（controller），第三匹配以HTTP方法开头的操作（Action）,占位符id匹配Action接收的参数。
对于api/{controller}/{action}/{id}
首先匹配字符串api,然后匹配控制器（controller），最后匹配操作（Action）,占位符id匹配Action接收的参数。
对于api/root/{id}
务必对defaults设置控制器（controller）的默认值,，不然无法执行路由过程。可以不设置操作（Action）。首先匹配api和root,然后匹配默认的控制器（controller），最后占位符id匹配操作（Action）接收的参数。若不设置操作（Action）那么匹配以HTTP方法开头的操作（Action）。
2控制器的选择
控制器（controller）的选择是由IHttpControllerSelector.SelectController完成的，IHttpControllerSelector接口默认实现是DefaultHttpControllerSelector。IHttpControllerSelector.SelectController方法获取HttpRequestMessage实例并返回HttpControllerDescriptor。
DefaultHttpControllerSelector查找控制器（controller）的算法为：
在路由词典中查找键为“controller”的值，找到键“controller”对应的值后，将字符串Controller拼接到这个值的后边，便可获得控制器（Controller）名。根据获得的控制器（Controller）名查找Web API中的控制器（controller）。如果没有查找到控制器（controller）名或者匹配到了多个，那么返回错误。DefaultHttpControllerSelector使用IHttpControllerTypeResolver来获得Web API控制器（controller）类型列表。IHttpControllerTypeResolver的默认实现返回具有如下特征的公有类：
1）实现了IHttpController接口。
2）不被abstract修饰。
3）命名以“Controller”结尾。
3匹配控制器操作
IHttpActionSelector.SelectAction方法获取HttpControllerContext并返回HttpActionDescriptor，IHttpActionSelector接口的默认实现是ApiControllerActionSelector。ApiControllerActionSelector会查找请求的HTTP方法、路由模板中的{action}占位符、控制器操作的参数列表。
Web API框架认为控制器（controller）的操作（Action）具有如下特征：
1）公有类型的实例方法。
2）继承自ApiController的方法
3）非构造器，事件，操作符重载等特殊方法。
Web API框架仅选择那些匹配请求的HTTP方法的操作，原则为：
1）指定了相应特性的操作，例如使用HttpGet特性的操作，只能匹配Get请求。
2）如果控制器（controller）操作以"Get", "Post", "Put", "Delete", "Head", "Options", or "Patch"开头，按照惯例控制器（controller）操作支持对应的HTTP请求。
3）如果不满足以上两条，默认支持POST请求。
ApiControllerActionSelector选择控制器（controller）操作的算法如下：
1）创建一个链表，链表元素为所有与HTTP请求相匹配的操作（Action）。
2）如果路由词典中包含关于操作（Action）的键值对，移除链表中名称和值不匹配的操作（Action）。
3）匹配操作（Action）参数与URI。
l 对于每一个操作（Action），获得简单类型的参数列表，参数绑定从URI获得操作（Action）参数，不包括可选的参数。
l 在参数列表中，从路由表中或请求URI查询字符串中，为每一个参数名找到一个匹配，匹配是不区分大小写的，并且不依赖于参数顺序。
l 选择一个操作（Action），其参数列表中的每一个参数在请求URI中都对应一个值。
l 如果有多个操作（Action）满足以上规则，选择有最多参数匹配的一个操作（Action）。
4）忽略被标记为[NonAction]的方法。
补充说明：
对于步骤3）一个参数可以从URI，请求消息体，或者自定义绑定中获得它的值。对于来自于URI的参数，要确保URI确实包含对应参数的值，这个值可能在路由词典中或查询字符串中。
对于可选的参数，如果绑定不能从URI中获得参数的值，对于操作（Action）的选择也没有影响。
对于复杂类型，只能通过自定义绑定来匹配URI中的参数值。操作（Action）选择算法的目的是在完成模型绑定之前选出操作（Action），因此操作（Action）选择算法对复杂类型无效。
一旦操作（Action）被选出，模型绑定器才会被调用。
4路由过程的扩展
|
接口 |
描述 |
|
IHttpControllerSelector |
选择控制器 |
|
IHttpControllerTypeResolver |
获得控制器（controller）类型列表，DefaultHttpControllerSelector会从这个列表中选择控制器（controller）类型。 |
|
IAssembliesResolver |
获得项目程序集列表，IHttpControllerTypeResolver 会从这个列表中找到控制器（controller）类型 |
|
IHttpControllerActivator |
创建新的控制器（controller）实例 |
|
IHttpActionSelector |
选择操作（Action） |
|
IHttpActionInvoker |
调用操作（Action） |
要想使用自定义的上述接口实现，那么要注册服务。
public static class WebApiConfig { public static void Register(HttpConfiguration config) { //其他配置 config.Services.Replace(typeof(IHttpControllerSelector), new CustomHttpControllerSelector()); } }
例：扩展IHttpControllerSelector
实现GetControllerMapping和SelectController方法，GetControllerMapping为发现系统所有可能的控制器（controller），SelectController会使用这些所有可能的控制器（controller），因此需要CustomHttpControllerSelector的属性存储所有可能的控制器（controller）。具体示例见“ASP.NET Web API编程——版本控制”
public class CustomHttpControllerSelector : IHttpControllerSelector { public IDictionary<string, System.Web.Http.Controllers.HttpControllerDescriptor> GetControllerMapping() { throw new NotImplementedException(); } public System.Web.Http.Controllers.HttpControllerDescriptor SelectController(HttpRequestMessage request) { throw new NotImplementedException(); } }
此外，有时扩展Web API框架的DefaultHttpControllerSelector或许是更加合理的方式。
例：扩展IAssembliesResolver，动态加载控制器（controller）。
可以将控制器（controller）类单独编制为一个dll,放在指定的文件夹内，这样无需编译整个框架，就能修改控制器（controller）。
public class ServiceAssembliesResolver : IAssembliesResolver { private string path; public ServiceAssembliesResolver(string path) { this.path = path; } public ICollection<System.Reflection.Assembly> GetAssemblies() { List<Assembly> assemblies = new List<Assembly>(); try { //初始化 assemblies = new List<Assembly>(); //加载每一个服务插件 foreach (string file in Directory.GetFiles(path, "*.dll")) { var controllersAssembly = Assembly.LoadFrom(file); assemblies.Add(controllersAssembly); } } catch (Exception ex) { //处理异常 } return assemblies; } }
此外继承Web API框架默认的DefaultAssembliesResolver也是一个好办法。
public class ServiceAssembliesResolver : DefaultAssembliesResolver { //服务插件路径 private string path; public ServiceAssembliesResolver(string path):base() { this.path = path; } public override ICollection<Assembly> GetAssemblies() { List<Assembly> assemblies = new List<Assembly>(); try { //获得已有的服务 ICollection<Assembly> baseAssemblies = base.GetAssemblies(); //初始化 assemblies = new List<Assembly>(baseAssemblies); //加载每一个服务插件 foreach (string file in Directory.GetFiles(path, "*.dll")) { var controllersAssembly = Assembly.LoadFrom(file); assemblies.Add(controllersAssembly); } } catch (Exception ex) { //处理异常 } return assemblies; } }
5使用特性设置路由
为了更好地支持URI参数，所以使用路由特性。
5.1使用特性
RouteAttribute
路由特性定义为：
public sealed class RouteAttribute : Attribute, IDirectRouteFactory, IHttpRouteInfoProvider { public RouteAttribute(); //template:描述要匹配的 URI 模式的路由模板 public RouteAttribute(string template); //路由名称 public string Name { get; set; } //路由顺序 public int Order { get; set; } //描述要匹配的 URI 模式的路由模板 public string Template { get; } }
RoutePrefix
使用RoutePrefix特性为整个控制器（controller）设置路由前缀，路由前缀特性定义为：
public class RoutePrefixAttribute : Attribute, IRoutePrefix { protected RoutePrefixAttribute(); //prefix: 控制器的路由前缀。 public RoutePrefixAttribute(string prefix); //获取路由前缀。 public virtual string Prefix { get; } }
例子：
[RoutePrefix("api/values")] public class ValuesController : ApiController { //GET api/values/getvalues [Route("getvalues")] public IEnumerable<string> Get() { return new string[] { "value1", "value2" }; } }
使用“~”可重写路由前缀，例如：
[RoutePrefix("api/values")] public class ValuesController : ApiController { [Route("~/api/allvalues")] public IEnumerable<string> Get() { return new string[] { "value1", "value2" }; } }
路由前缀可以包含参数：
[RoutePrefix("api/values/{id}")] public class ValuesController : ApiController { //GET api/values/1/getvalues [Route("getvalues")] public IEnumerable<string> Get(string id) { // } }
路由约束
限制参数的类型，语法为：{parameter:constraint}，可以指定多个约束，每个约束用：分隔。Route和RoutePrefix特性均支持这种用法。
[RoutePrefix("api/values/{id：int：min(1)}")] public class ValuesController : ApiController { [Route("GetValues")] public IEnumerable<string> Get(int id) { //具体实现 } }
约束规则如下：
|
约束 |
描述 |
例子 |
|
alpha |
匹配大写或小写拉丁字母（A-Z，a-z） |
{x:alpha} |
|
bool |
匹配Boolean 类型 |
{x:bool} |
|
datetime |
匹配DateTime 类型 |
{x:datetime} |
|
decimal |
匹配decimal类型 |
{x:decimal} |
|
double |
匹配double类型 |
{x:double} |
|
float |
匹配float类型 |
{x:float} |
|
guid |
匹配GUID值 |
{x:guid} |
|
int |
匹配int类型 |
{x:int} |
|
length |
匹配指定长度或指定长度范围内的字符串 |
{x:length(6)} {x:length(1,20)} |
|
long |
匹配long类型 |
{x:long} |
|
max |
匹配整型，其值不能大于设置的值 |
{x:max(10)} |
|
maxlength |
匹配字符串，它的长度不能超过设定的值 |
{x:maxlength(10)} |
|
min |
匹配整型，其值不能小于设定的值 |
{x:min(10)} |
|
minlength |
匹配字符串，它的长度不能小于设置的值 |
{x:minlength(10)} |
|
range |
指定整型的范围 |
{x:range(10,50)} |
|
regex |
匹配正则表达式 |
{x:regex(^\d{3}-\d{3}-\d{4}$)} |
可选URI参数与默认值
使用？来标识路由值为可选的，同时必须为操作参数设置默认值。
例：
[Route("api/v1/user/{id:int?}")] [HttpGet] public IHttpActionResult User(int id=1) { return Json("id:"+id); }
设置路由名称
设置路由名称后，可以在使用控制器（controller）的属性ApiController.Url或ApiController.Route拼接URL。
例：在GetPublicationNew中获得路由到操作GetPublication的URL
[Route("api/v1/publication",Name="V1Publication")] public IHttpActionResult GetPublication() { return Json("api/v1/publication"); } [HttpGet] [Route("api/v2/publication")] public IHttpActionResult GetPublicationNew() { string url = Url.Link("V1Publication", null); return Json(url); }
路由顺序
RouteOrder值较小的路由先被使用，默认的RouteOrder值为0。
比较顺序的规则为：
1）先比较RouteOrder的值
2）查看路由模板的URI参数，对于每一个参数，由参数决定的顺序为：
- 字面值顺序排第一。
- 含有路由约束的顺序排第二。
- 没有路由约束的顺序排第三。
- 含有通配符和路由约束的顺序排第四。
- 含有通配符和无路由约束的顺序排第五。
3）在上述规则无法区分的情况下，即上述规则判定顺序相同的两个路由，决定顺序的依据是：不区分大小写地，比较字符串的序号。
例：这里引用官网文档的例子
（https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/web-api/overview/web-api-routing-and-actions/attribute-routing-in-web-api-2）
[RoutePrefix("orders")] public class OrdersController : ApiController { [Route("{id:int}")] // 设置路由约束 public HttpResponseMessage Get(int id) { ... } [Route("details")] // 字面值 public HttpResponseMessage GetDetails() { ... } [Route("pending", RouteOrder = 1)]//指定路由顺序 public HttpResponseMessage GetPending() { ... } [Route("{customerName}")] //无路由约束 public HttpResponseMessage GetByCustomer(string customerName) { ... } [Route("{*date:datetime}")] // 含有通配符 public HttpResponseMessage Get(DateTime date) { ... } }
路由顺序依次为：
第一.orders/details
第二.orders/{id}
第三.orders/{customerName}
第四.orders/{*date}
第五.orders/pending
使路由特性起作用
要想使路由特性起作用，必须在WebApiConfig.Register方法中加入代码：config.MapHttpAttributeRoutes();
如下完整代码：
public static class WebApiConfig { public static void Register(HttpConfiguration config) { //启用路由特性 config.MapHttpAttributeRoutes(); // 其他配置 } }
可以同时使用路由特性与基于协定路由：
public static void Register(HttpConfiguration config) { //启用路由特性 config.MapHttpAttributeRoutes(); // 基于协定的路由 config.Routes.MapHttpRoute( name: "DefaultApi", routeTemplate: "api/{controller}/{id}", defaults: new { id = RouteParameter.Optional } ); }
自定义路由约束
实现一个继承自IHttpRouteConstraint接口的类，然后注册此类。
例：
自定义CustomHttpRouteConstraint
public class CustomHttpRouteConstraint : IHttpRouteConstraint { public bool Match(HttpRequestMessage request, IHttpRoute route, string parameterName, IDictionary<string, object> values, HttpRouteDirection routeDirection) { //实现验证过程 } }
注册CustomHttpRouteConstraint，为这个约束提供一个简称。
public static class WebApiConfig { public static void Register(HttpConfiguration config) { //其他配置 var constraintResolver = new DefaultInlineConstraintResolver(); constraintResolver.ConstraintMap.Add("customcons", typeof(CustomHttpRouteConstraint)); config.MapHttpAttributeRoutes(constraintResolver); } }
使用自定义约束
[Route("{name:customcons}")] public IHttpActionResult SUser(string name) { return Json("name:" + name); }
5.2应用场景：
支持多版本API：
假设随着业务的扩展，对API接口进行升级改造，老的接口还要使用一段时间而不会立即停用，这时需要版本控制机制。如下面的例子，使用路由特性后，
虽然URI片段中的指定的操作（Action）名称一样，但是调用的操作（Action）却不一样。
例：
[Route("api/v1/publication")] public IHttpActionResult GetPublication() { return Json("api/v1/publication"); } [Route("api/v2/publication")] public IHttpActionResult GetPublicationNew() { return Json("api/v2/publication"); }
当在浏览器中输入：http://localhost:45778/api/v1/publication时，显示"api/v1/publication"
当在浏览器中输入：http://localhost:45778/api/v2/publication时，显示"api/v2/publication"
由于上述操作定义在同一个控制器（Controller）类中，所以方法名不能相同。
注意：由于上述操作名称中含有Get字符串，所以支持Get请求。
重载
为了支持重载的方法，使用路由特性
例：
[Route("api/v1/user/{id}")] public IHttpActionResult GetUser(int id) { return Json("id:"+id); } [Route("api/v2/user/{name}")] public IHttpActionResult GetUser(string name) { return Json("name:" + name); }
当在浏览器中输入http://localhost:45778/api/v1/user/1时，页面显示“id:1”
当在浏览器中输入http://localhost:45778/api/v2/user/coding时，页面显示“name:coding”
支持URI时间参数
例：
请求Url：http://localhost:45778/api/user/1982-02-01
[HttpGet] [Route("api/user/{time:datetime}")] public IHttpActionResult User(DateTime time) { return Json("time:" + time); }
输出为："time:1982/2/1 0:00:00"
请求Url：http://localhost:45778/api/user/1982/02/01
[HttpGet] [Route("api/user/{*time:datetime:regex(\\d{4}/\\d{2}/\\d{2})}")] public IHttpActionResult User(DateTime time) { return Json("time:" + time); }
输出为："time:1982/2/1 0:00:00"
也可以将两种约束一起使用，这样可以同时支持两种格式了
[HttpGet] [Route("api/user/{*time:datetime:regex(\\d{4}/\\d{2}/\\d{2})}")] [Route("api/user/{time:datetime:regex(\\d{4}-\\d{2}-\\d{2})}")] public IHttpActionResult User(DateTime time) { return Json("time:" + time); }
参考
https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/web-api/
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