asp.net core mvc剖析：处理管道构建

在启动流程文章中提到，在WebHost类中，通过BuildApplication完成http请求处理管道的构建。在来看一下代码：

。。。。。。
//这个调用的就是Startup.cs类中的Configure方法
configure(builder);
//生成中间件链式结构
return builder.Build();

在框架中，一个中间件处理逻辑是使用一个RequestDelegate委托类型来表示的，定义：delegate Task RequestDelegate(HttpContext context)

那是不是我们直接创建委托方法就可以了？答案是否定的，为了形成一个链式结构，中间定义跟注册都有一定的要求。

首先先介绍下如何定义一个中间件。定义中间件只需要定义一个类即可，但是这个类并不是随意写，里面的结构由一定的要求：

1，类必须包含一个构造方法，这个构造方法的第一个参数必须是一个RequestDelegate类型，这个参数表达的就是当前定义中间件的下一个中间件。

2，必须包含一个Invoke方法，方法的第一个参数必须是HttpContext类型，返回值类型必须是Task，Invoke方法中实现中间件逻辑

下面是一个中间件定义实例代码：

class MiddlewareSample
{
private RequestDelegate _next;
public MiddlewareSample(RequesetDelegate next)
{
_next=next;
}
public Task Invoke(HttpContext context)
{
//中间件逻辑代码
......

//调用下一个中间件，实现链式调用，当然可以根据业务场景去确定是否继续往下调用
_next(context);
}
}

　　

　　

再来看下，如何把定义好的中间件注册到管道中。IApplicationBuilder提供了UseMiddleware的扩展方法，通过这个方法就可以把一个中间件类型注册到管道中。那我们来看一下，它里面到底做了什么？

public static IApplicationBuilder UseMiddleware(this IApplicationBuilder app, Type middleware, params object[] args)
{
var applicationServices = app.ApplicationServices;
return app.Use(next =>
{
var methods = middleware.GetMethods(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public);
//通过反射获取Invoke方法信息
var invokeMethods = methods.Where(m => string.Equals(m.Name, InvokeMethodName, StringComparison.Ordinal)).ToArray();
if (invokeMethods.Length > 1)
{
throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_UseMiddleMutlipleInvokes(InvokeMethodName));
}

if (invokeMethods.Length == 0)
{
throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_UseMiddlewareNoInvokeMethod(InvokeMethodName));
}

var methodinfo = invokeMethods[0];
if (!typeof(Task).IsAssignableFrom(methodinfo.ReturnType))
{
throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_UseMiddlewareNonTaskReturnType(InvokeMethodName, nameof(Task)));
}

var parameters = methodinfo.GetParameters();
//判断Invoke方法是否包含HttpContext参数，并且要求是第一个参数
if (parameters.Length == 0 || parameters[0].ParameterType != typeof(HttpContext))
{
throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_UseMiddlewareNoParameters(InvokeMethodName, nameof(HttpContext)));
}

var ctorArgs = new object[args.Length + 1];
ctorArgs[0] = next;
Array.Copy(args, 0, ctorArgs, 1, args.Length);

//实例化中间件类型，并把next最为构造方法的第一个参数传递进去
var instance = ActivatorUtilities.CreateInstance(app.ApplicationServices, middleware, ctorArgs);
if (parameters.Length == 1)
{
//如果invoke方法只包含一个httpcontext参数，直接创建RequestDelegate
return (RequestDelegate)methodinfo.CreateDelegate(typeof(RequestDelegate), instance);
}
//这里我把它理解成一个RequestDelegate代理委托
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);
};
});
}　　

　　

　　

　　在UseMiddleware方法中，其实是通过反射的方式，解析中间件定义的类型，最后创建了一个中间件工厂委托对象，工厂就是一个Func<RequestDelegate, RequestDelegate>委托类型，它接收一个RequestDelegate中间件，然后返回一个新的中间件，接收的这个中间件参数是新生成的这个中间件的下一个中间件。创建好工厂后，调用IApplicationBuilder.Use方法，把这个工厂加入到中间件工厂列表中，Use方法实现如下：

　　 　　public IApplicationBuilder Use(Func<RequestDelegate, RequestDelegate> middleware)
{
_components.Add(middleware);
return this;
}

　　到此只是有了一个中间件工厂集合，最后通过调用builder.Build()方法中完成的中间件链式结构的生成。

　　　　 public RequestDelegate Build()
{
RequestDelegate app = context =>
{
context.Response.StatusCode = 404;
return TaskCache.CompletedTask;
};

foreach (var component in _components.Reverse())
{
app = component(app);
}

return app;
}

　　首先定义了一个返回404错误异常的一个RequestDelegate，这个是作为中间件的然后把中间件集合反转，依次调用中间件工厂来完成中间件的初始化。这里为什么要反转，我们来分析下。

　　假如我们注册中间件顺序为1->2->3->4，那_components中工厂的顺序就是工厂1->工厂2->工厂3->工厂4，反转后就成了工厂4->工厂3->工厂2->工厂1，然后进入for循环，首先调用工厂4，用返回404错误中间件作为参数，最后返回一个中间件4，然后调用工厂3，把中间件4传递进去，再生成一个中间件，最后调用工厂1，这样就形成了 中间件1->中间件2->中间件3->中间件4->404错误中间件 这样的链式结构。当一个http请求过来后，就会按照这个顺序依次执行对应的中间件逻辑。