ASP.NET拾遗：Http 请求处理流程

 

本文将分析从浏览器中输本文的网址点击回车开始到服务器将html代码返回并显示在浏览器这个过程中IIS和ASP.NET是如何处理请求（requests）的。

用户通在浏览器的地址栏中输入http://wuji.cnblogs.com/，然后点击回车，HTTP请求会被发送到博客园的服务器，服务器上的IIS组建依赖名为HTTP.sys的内置驱动程序来监听外部的HTTP请求，在操作系统启动的时候，IIS首先在HTTP.SYS中注册自己的虚拟路径。当HTTP.SYS监听到用户的HTTP请求后，将其分发给W3SVC。W3SVC解析出请求的URL，并根据从Metabase获取的URL与Web应用之间的映射关系得到目标应用，并进一步得到目标应用运行的应用程序池或者工作进程。如果工作进程不存在（尚未创建或者被回收），则为该请求创建新的工作进程，工作进程的这种创建方式被称为请求式创建。在工作进程的初始化过程中，相应的ISAPI.dll被加载，对于ASP.NET应用来说，被加载的ISAPI.dll为Aspnet_ispai.dll。ASP.NET ISAPI再负责进行CLR的加载、AppDomain创建、Web Application的初始化等。

以IIS 6.0为例，在工作进程w3wp.exe中，利用Aspnet_ispai.dll加载.NET运行时（如果.NET运行时尚未加载）。IIS 6引入了应用程序池的概念，一个工作进程对应着一个应用程序池。一个应用程序池可以承载一个或者多个Web应用，每个Web应用映射到一个IIS虚拟目录。与IIS 5.x一样，每一个Web应用运行在各自的应用程序域中。

如果HTTP.SYS接收到的HTTP请求是对该Web应用的第一次访问，当成功加载了运行时后，会通过AppDomainFactory为该Web应用创建一个应用程序域（AppDomain）。随后，一个特殊的运行时IsapiRuntime被加载。IsapiRuntime定义在程序集System.Web中，对应的命名空间为System.Web.Hosting。IsapiRuntime会接管该HTTP请求。

IsapiRuntime会首先创建一个IsapiWorkerRequest对象，用于封装当前的HTTP请求，并将该IsapiWorkerRequest对象传递给ASP.NET运行时：HttpRuntime，从此时起，HTTP请求正式进入了ASP.NET管道。根据IsapiWorkerRequest对象，HttpRuntime会创建用于表示当前HTTP请求的上下文（Context）对象：HttpContext。

随着HttpContext被成功创建，HttpRuntime会利用HttpApplicationFactory创建新的或者获取现有的HttpApplication对象。实际上，ASP.NET维护着一个HttpApplication对象池，HttpApplicationFactory从池中选取可用的HttpApplication用户处理HTTP请求，处理完毕后将其释放到对象池中。HttpApplicationFactory负责处理当前的HTTP请求。

在HttpApplication初始化过程中，会根据配置文件加载并初始化相应的HttpModule对象。对于HttpApplication来说，在它处理HTTP请求的不同的阶段会触发不同的事件（Event），而HttpModule的意义在于通过注册HttpApplication的相应的事件，将所需的操作注入整个HTTP请求的处理流程。ASP.NET的很多功能，比如身份验证、授权、缓存等，都是通过相应的HttpModule实现的。

而最终完成对HTTP请求的处理实现在另一个重要的对象中：HttpHandler。对于不同的资源类型，具有不同的HttpHandler。比如.aspx页对应的HttpHandler为System.Web.UI.Page，WCF的.svc文件对应的HttpHandler为System.ServiceModel.Activation.HttpHandler。上面整个处理流程如下面两幅图所示。

 









 

名词解释：

1、AppDomain

表示应用程序域，它是一个应用程序在其中执行的独立环境。应用程序域（由 AppDomain 对象表示）为执行托管代码提供隔离、卸载和安全边界。

2、HttpApplication

HttpApplication是整个ASP.NET基础架构的核心，它负责处理分发给它的HTTP请求。由于一个HttpApplication对象在某个时刻只能处理一个请求，只有完成对某个请求的处理后，HttpApplication才能用于后续的请求的处理。所以，ASP.NET采用对象池的机制来创建或者获取HttpApplication对象。具体来讲，当第一个请求抵达的时候，ASP.NET会一次创建多个HttpApplication对象，并将其置于池中，选择其中一个对象来处理该请求。当处理完毕，HttpApplication不会被回收，而是释放到池中。对于后续的请求，空闲的HttpApplication对象会从池中取出，如果池中所有的HttpApplication对象都处于繁忙的状态，ASP.NET会创建新的HttpApplication对象。

3、HttpModule

从功能上讲，HttpModule之于ASP.NET，就好比ISAPI Filter之于IIS一样。IIS将接收到的请求分发给相应的ISAPI Extension之前，注册的ISAPI Filter会先截获该请求。ISAPI Filter可以获取甚至修改请求的内容，完成一些额外的功能。与之相似地，当请求转入ASP.NET管道后，最终负责处理该请求的是与请求资源类型相匹配的HttpHandler对象，但是在Handler正式工作之前，ASP.NET会先加载并初始化所有配置的HttpModule对象。HttpModule在初始化的过程中，会将一些功能注册到HttpApplication相应的事件中，那么在HttpApplication整个请求处理生命周期中的某个阶段，相应的事件会被触发，通过HttpModule注册的事件处理程序也得以执行。

所有的HttpModule都实现了IHttpModule接口。

4、HttpHandler

如果说HttpModule相当于IIS的ISAPI Filter的话，我们可以说HttpHandler则相当于IIS的ISAPI Extension，HttpHandler在ASP.NET中扮演请求的最终处理者的角色。对于不同资源类型的请求，ASP.NET会加载不同的Handler来处理，也就是说.aspx page与.asmx web service对应的Handler是不同的。

所有的HttpHandler都实现了接口IHttpHandler。

5、ISAPI

ISAPI是Internet服务器API（Internet Server Application Programming Interface）的缩写，是一套本地的（Native）Win32 API，具有较高的执行性能,是IIS和其他动态Web应用或者平台之间的纽带。比如ASP ISAPI桥接IIS与ASP，而ASP.NET ISAPI则连接着IIS与ASP.NET。ISPAI定义在一个Dll中，ASP.NET ISAPI对应的Dll为Aspnet_isapi.dll,你可以在目录“%windir%\Microsoft.NET\Framework\{version no}\”中找到该Dll。

ISAPI支持ISAPI扩展（ISAPI Extension）和ISAPI筛选（ISAPI Filter），前者是真正处理HTTP请求的接口，后者则可以在HTTP请求真正被处理之前查看、修改、转发或者拒绝请求，比如IIS可以利用ISAPI筛选进行请求的验证（Authentication）。

如果我们请求的是一个基于ASP.NET的资源类型，比如：.aspx Web Page、 .asmx Web Service或者.svc WCF Service等，Aspnet_isapi.dll会被加载，ASP.NET ISAPI扩展会创建ASP.NET的工作进程（如果该进程尚未启动），对于IIS 5.x来说，该工作进程为aspnet.exe。IIS进程与工作进程之间通过命名管道（Named Pipes）进程通信，以获得最好的性能。

6、HTTP.SYS

http.sys 全称是HTTP Protocol Stack，中文名称是HTTP协议栈，它是一个位于Win2003和WinXP SP2中的操作系统核心组件，能够让任何应用程序通过它提供的接口，以http协议进行信息通讯。HTTP.SYS运行在Windows的内核模式（Kernel Mode）下，作为驱动程序而存在。它是Windows 2003的TCP/IP网络子系统的一部分，从结构上，它属于TCP之上的一个网络驱动程序。严格地说，HTTP.SYS已经不属于IIS的范畴了，所以HTTP.SYS的配置信息并不保存在IIS的元数据库（Metabase），而是定义在注册表中。HTTP.SYS的注册表项位于下面的路径中：HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services/HTTP。HTTP.SYS能够带来如下的好处：

持续监听：由于HTTP.SYS是一个网络驱动程序，始终处于运行状态，对于用户的HTTP请求，能够及时作出反应；
更好的稳定性：HTTP.SYS运行在操作系统内核模式下，并不执行任何用户代码，所以其本身不会受到Web应用、工作进程和IIS进程的影响；
内核模式下数据缓存：如果某个资源被频繁请求，HTTP.SYS会把响应的内容进行缓存，缓存的内容可以直接响应后续的请求。由于这是基于内核模式的缓存，不存在内核模式和用户模式的切换，响应速度将得到极大的改进。
7、用户模式和内核模式

为了避免用户应用程序访问或者修改关键的操作系统数据，windows提供了两种处理器访问模式：用户模式（User Mode）和内核模式（Kernel Mode）。一般地，用户程序运行在User mode下，而操作系统代码运行在Kernel Mode下。Kernel Mode的代码允许访问所有系统内存和所有CPU指令。

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