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asp.net運行原理 詳解

編輯:ASP.NET基礎
主要類:
  System.Web.HttpRuntime
  System.Web.HttpApplicationFactory
  System.Web.HttpApplication
  System.Web.Compilation.BuildManager
  System.Web.Compilation.ApplicationBuildProvider
  System.Web.Compilation.BuildProvidersCompiler
  System.Web.UI.PageHandlerFactory

  請求處理簡要流程圖:


閱讀建議:

  用Reflector工具邊查看ASP.NET 2.0的源代碼邊閱讀。

分析:

當我們通過浏覽器向ASP.NET 2.0網站的一個asp.net頁面發起請求時,在服務器端首先是IIS收到請求,IIS一看是asp.net頁面,心裡很開心,因為這個請求不用它處理,交給ASP.NET ISAPI就行了。ASP.NET ISAPI的工作也比較輕松,他的主要任務就是安排aspnet_wp.exe處理請求,並監視aspnet_wp.exe進程的執行情況,如果aspnet_wp.exe進程太累了,不能出色地完成任務,ASP.NET ISAPI就要讓他下崗,換一個新的aspnet_wp.exe來處理工作。

  aspnet_wp.exe的主要任務是將請求交給一系列稱為的 HTTP 管道的托管對象。如果把ASP.NET ISAPI比做銷售經理,那aspnet_wp.exe就是生產經理,而HTTP 管道就是生產的流水線。負責流水線的小組就是HttpRuntime,生產經理aspnet_wp.exe會將訂單(HTTP請求)交給HttpRuntime小組的工作人員ProcessRequest(HttpWorkerRequest wr),HttpRuntime根據內部的分工,最終由ProcessRequestInternal(HttpWorkerRequest wr)在流水線上進行生產,所以ProcessRequestInternal(HttpWorkerRequest wr)是我們分析的重點。

ProcessRequestInternal的主要工作是:

  1. 創建HttpContext實例。

  2. 對第一次請求進行初始化(EnsureFirstRequestInit)。

  a) 在EnsureFirstRequestInit中通過調用System.Web.HttpRuntime.FirstRequestInit進行一些初始化工作,比如:將Web.Config配置讀到到RuntimeConfig中,從bin目錄中裝載所有dll文件。

  3. 創建HttpWriter實例。

  4. 通過調用HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance創建HttpApplication實例。

  在HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance中有三個關鍵方法:

HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureInited();
HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context);
HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(context);

下面我們對這三個方法逐個進行分析:

  1) HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureInited();

  該方法檢查HttpApplicationFactory是否被初始化,如果沒有,就通過HttpApplicationFactory.Init()進行初始化。
在Init()中,先獲取global.asax文件的完整路徑,然後調用CompileApplication()對global.asax進行編譯。
那編譯是如何進行的呢?

  編譯的工作由BuildManager完成的。BuildManager先得到GlobalAsaxType(也就是HttpApplication),然後調用BuildManager.GetGlobalAsaxBuildResult()=》GetGlobalAsaxBuildResultInternal()=》EnsureTopLevelFilesCompiled()進行編譯。

  在EnsureTopLevelFilesCompiled中,先進行CompilationStage.TopLevelFiles編譯,對下面三個目錄中的文件進行編譯:
a. CompileResourcesDirectory();

  編譯App_GlobalResources目錄。

  b. CompileWebRefDirectory();

  編譯App_WebReferences目錄。

  c. CompileCodeDirectories();

  編譯App_Code目錄。

  接著進行CompilationStage.GlobalAsax 編譯,對global.asax進行編譯,方法調用情況:CompileGlobalAsax()=》ApplicationBuildProvider.GetGlobalAsaxBuildResult(BuildManager.IsPrecompiledApp)。

  在GetGlobalAsaxBuildResult中具體的編譯是由ApplicationBuildProvider與BuildProvidersCompiler共同完成的。

  BuildProvidersCompiler.PerformBuild();進行編譯工作。

  ApplicationBuildProvider.GetBuildResult得到編譯的結果。

  編譯成功後,會在C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\Temporary ASP.NET Files\相應的目錄中生成類似App_global.asax.mlgx7n2v.dll的dll文件。

  編譯生成的類名為ASP.global_asax,繼承自HttpApplication。

  注:如果Web目錄中沒有Global.asax文件,就不會編譯生成App_global.asax.mlgx7n2v.dll這樣的文件。

  2) HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context);

  創建特定的HttpApplication實例,觸發ApplicationOnStart事件,執行ASP.global_asax中的Application_Start(object sender, EventArgs e)方法。這裡創建的HttpApplication實例在處理完事件後,就被回收。

  3) HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(context);

  該方法創建HttpApplication實例並進行初始化(調用System.Web.HttpApplication. InitInternal()方法)。
創建HttpApplication實例是根據實際的_theApplicationType進行創建。如果Web目錄中沒有global.asa文件,也就是說沒有動態編譯生成ASP.global_asax類型,那就直接實例化HttpApplication。如果創建了ASP.global_asax類型,那就對ASP.global_asa進行實例化。

  創建HttpApplication實例之後就是調用實例的InitInternal方法。

  InitInternal方法也是我們重點分析的方法,該方法的主要功能如下:

  1. InitModules():根據Web.Config的設置,創建相應的HttpModules。

  2. HookupEventHandlersForAppplicationAndModules:根據發生的事件,調用HttpApplication實例中相應的事件處理函數。

  3. 創建很多實現IExecutionStep接口的類的實例並添加到當前HttpApplication實例的_execSteps中,等待回調時執行。從這裡我們可以看到HttpApplication是以異步的方式處理請求,對請求的很多處理工作都放入了_execStep等待回調時執行。

  _execStep中主要的處理工作如下:

  1) 對請求的路徑進行安全檢查,禁止非法路徑訪問(ValidatePathExecutionStep)。

  2) 如果設置了UrlMappings, 進行RewritePath(UrlMappingsExecutionStep)。

  3) 執行事件處理函數,比如:BeginRequest、AuthenticateRequest等等。

  4) 獲取處理當前請求的HttpHandler,ASP.NET頁面的運行時編譯也是在這裡進行的。(MapHandlerExecutionStep)
該處理是通過調用System.Web.HttpApplication. MapHttpHandler方法。

  在MapHttpHandler中,首先根據訪問的地址從web.config獲取相應的實現IHttpHandlerFactory的類型。對於asp.net頁面,默認是PageHanlderFactory。然後創建PageHanlderFactory實例,調用GetHandlerHelper,在GetHandlerHelper中調用BuildManager.CreateInstanceFromVirtualPath編譯並創建當前請求的ASP.NET頁面的實例(如果已經編譯過,直接從緩存中加載)。
CreateInstanceFromVirtualPath經過幾次方法調用,將編譯任務給了BuildManager. CompileWebFile()。CompileWebFile從web.config得到相應的BuildProvider,對於.aspx文件,相應的BuildProvider是PageBuildProvider。PageBuildProvider是如何進行頁面編譯的,這裡就不再就進一步分析了,如果你感興趣,可以進一步研究ASP.NET 2.0的源代碼。

  5) 調用相應HttpHandler的.ProcessRequest方法處理請求(如果是異步方式,調用BeginProcessReques)。(CallHandlerExecutionStep)

  6) 將響應內容寫入Filter。(CallFilterExecutionStep)

  5. 調用HttpApplication實例的BeginProcessRequest異步處理請求。

上面所講的_execSteps中所發生的許多事情,都是在HttpRuntime調用HttpApplication BeginProcessRequest之後,在BeginProcessRequest中調用ResumeSteps後執行的。

  ASP.NET 2.0運行時是ASP.NET 2.0中非常復雜、難以理解也是很重要的部分,對ASP.NET 2.0運行時源代碼的研究有處於我們加深對ASP.NET 2.0原理的理解,會給我們開發ASP.NET 2.0應用程序帶來不少幫助。這篇文章是我初次學習ASP.NET 2.0運行時,為了幫助自己更好地理解ASP.NET 2.0運行時而寫的,歡迎你對文章內容提出批評與建議。
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