一张图理清ASP.NET Core启动流程

标签：本质   命令   独立   环境变量   lse   content   tps   tor   注入   

引用 ：

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：

1. CreateDefaultBuilder()：创建IWebHostBuilder
2. Build()：IWebHostBuilder负责创建IWebHost
3. Run()：启动IWebHost

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。

CreateDefaultBuilder()调用堆栈

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

1. UseKestrel：使用Kestrel作为Web server。
2. UseContentRoot：指定Web host使用的content
   root（内容根目录），比如Views。默认为当前应用程序根目录。
3. ConfigureAppConfiguration：设置当前应用程序配置。主要是读取 appsettinggs.json配置文件、开发环境中配置的UserSecrets、添加环境变量和命令行参数 。
4. ConfigureLogging：读取配置文件中的Logging节点，配置日志系统。
5. UseIISIntegration：使用IISIntegration 中间件。
6. UseDefaultServiceProvider：设置默认的依赖注入容器。

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：

ASP.NET Core启动流程调用堆栈

其核心主要在于WebHost的创建，又可以划分为三个部分：

1. 构建依赖注入容器，初始通用服务的注册：BuildCommonService();
2. 实例化WebHost：var host = new WebHost(...);
3. 初始化WebHost，也就是构建由中间件组成的请求处理管道：host.Initialize();

3.1. 注册初始通用服务

BuildBuildCommonService方法主要做了两件事：

1. 查找HostingStartupAttribute特性以应用其他程序集中的启动配置
2. 注册通用服务
3. 若配置了启动程序集，则发现并以IStartup类型注入到IOC容器中

3.2. 创建IWebHost

public IWebHost Build()
{
    //省略部分代码

    var host = new WebHost(
        applicationServices,
        hostingServiceProvider,
        _options,
        _config,
        hostingStartupErrors);
    }
    
    host.Initialize();

    return host;
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16

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：

1. 注册Startup中绑定的服务；
2. 配置IServer；
3. 构建管道

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

请求管道的构建

4. 启动WebHost

WebHost的启动主要分为两步：

1. 再次确认请求管道正确创建
2. 启动Server以监听请求
3. 启动 HostedService
   
   启动WebHost调用堆栈

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：

IServer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：

IHttpApplication类图

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);

• 1
• 2

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：

1. 负责创建IWebHost的宿主构造器IWebHostBuilder
2. 代表宿主的IWebHost接口
3. 用于构建请求管道的IApplicationBuilder
4. 中间件衔接而成的RequestDelegate
5. 代表Web Server的IServer接口
6. 贯穿请求处理管道的请求上下文HttpContext
7. 可以用来注册后台服务的IHostedService接口

一张图理清ASP.NET Core启动流程

标签：本质   命令   独立   环境变量   lse   content   tps   tor   注入   

原文地址：https://www.cnblogs.com/nimorl/p/12424101.html