asp.net運(yùn)行原理 詳解
更新時(shí)間:2012年04月04日 16:45:25 作者:
當(dāng)我們通過(guò)瀏覽器向ASP.NET 2.0網(wǎng)站的一個(gè)asp.net頁(yè)面發(fā)起請(qǐng)求時(shí),在服務(wù)器端首先是IIS收到請(qǐng)求,IIS一看是asp.net頁(yè)面,心里很開心,因?yàn)檫@個(gè)請(qǐng)求不用它處理,交給ASP.NET ISAPI就行了
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(qǐng)求處理簡(jiǎn)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(dāng)我們通過(guò)瀏覽器向ASP.NET 2.0網(wǎng)站的一個(gè)asp.net頁(yè)面發(fā)起請(qǐng)求時(shí),在服務(wù)器端首先是IIS收到請(qǐng)求,IIS一看是asp.net頁(yè)面,心里很開心,因?yàn)檫@個(gè)請(qǐng)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(wù)就是安排aspnet_wp.exe處理請(qǐng)求,并監(jiān)視aspnet_wp.exe進(jìn)程的執(zhí)行情況,如果aspnet_wp.exe進(jìn)程太累了,不能出色地完成任務(wù),ASP.NET ISAPI就要讓他下崗,換一個(gè)新的aspnet_wp.exe來(lái)處理工作。
aspnet_wp.exe的主要任務(wù)是將請(qǐng)求交給一系列稱為的 HTTP 管道的托管對(duì)象。如果把ASP.NET ISAPI比做銷售經(jīng)理,那aspnet_wp.exe就是生產(chǎn)經(jīng)理,而HTTP 管道就是生產(chǎn)的流水線。負(fù)責(zé)流水線的小組就是HttpRuntime,生產(chǎn)經(jīng)理aspnet_wp.exe會(huì)將訂單(HTTP請(qǐng)求)交給HttpRuntime小組的工作人員ProcessRequest(HttpWorkerRequest wr),HttpRuntime根據(jù)內(nèi)部的分工,最終由ProcessRequestInternal(HttpWorkerRequest wr)在流水線上進(jìn)行生產(chǎn),所以ProcessRequestInternal(HttpWorkerRequest wr)是我們分析的重點(diǎn)。
ProcessRequestInternal的主要工作是:
1. 創(chuàng)建HttpContext實(shí)例。
2. 對(duì)第一次請(qǐng)求進(jìn)行初始化(EnsureFirstRequestInit)。
a) 在EnsureFirstRequestInit中通過(guò)調(diào)用System.Web.HttpRuntime.FirstRequestInit進(jìn)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(chuàng)建HttpWriter實(shí)例。
4. 通過(guò)調(diào)用HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance創(chuàng)建HttpApplication實(shí)例。
在HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance中有三個(gè)關(guān)鍵方法:
HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureInited();
HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context);
HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(context);
下面我們對(duì)這三個(gè)方法逐個(gè)進(jìn)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(guò)HttpApplicationFactory.Init()進(jìn)行初始化。
在Init()中,先獲取global.asax文件的完整路徑,然后調(diào)用CompileApplication()對(duì)global.asax進(jìn)行編譯。
那編譯是如何進(jìn)行的呢?
編譯的工作由BuildManager完成的。BuildManager先得到GlobalAsaxType(也就是HttpApplication),然后調(diào)用BuildManager.GetGlobalAsaxBuildResult()=》GetGlobalAsaxBuildResultInternal()=》EnsureTopLevelFilesCompiled()進(jìn)行編譯。
在EnsureTopLevelFilesCompiled中,先進(jìn)行CompilationStage.TopLevelFiles編譯,對(duì)下面三個(gè)目錄中的文件進(jìn)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(jìn)行CompilationStage.GlobalAsax 編譯,對(duì)global.asax進(jìn)行編譯,方法調(diào)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(jìn)行編譯工作。
ApplicationBuildProvider.GetBuildResult得到編譯的結(jié)果。
編譯成功后,會(huì)在C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\Temporary ASP.NET Files\相應(yīng)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(huì)編譯生成App_global.asax.mlgx7n2v.dll這樣的文件。
2) HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context);
創(chuàng)建特定的HttpApplication實(shí)例,觸發(fā)ApplicationOnStart事件,執(zhí)行ASP.global_asax中的Application_Start(object sender, EventArgs e)方法。這里創(chuàng)建的HttpApplication實(shí)例在處理完事件后,就被回收。
3) HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(context);
該方法創(chuàng)建HttpApplication實(shí)例并進(jìn)行初始化(調(diào)用System.Web.HttpApplication. InitInternal()方法)。
創(chuàng)建HttpApplication實(shí)例是根據(jù)實(shí)際的_theApplicationType進(jìn)行創(chuàng)建。如果Web目錄中沒有g(shù)lobal.asa文件,也就是說(shuō)沒有動(dòng)態(tài)編譯生成ASP.global_asax類型,那就直接實(shí)例化HttpApplication。如果創(chuàng)建了ASP.global_asax類型,那就對(duì)ASP.global_asa進(jìn)行實(shí)例化。
創(chuàng)建HttpApplication實(shí)例之后就是調(diào)用實(shí)例的InitInternal方法。
InitInternal方法也是我們重點(diǎn)分析的方法,該方法的主要功能如下:
1. InitModules():根據(jù)Web.Config的設(shè)置,創(chuàng)建相應(yīng)的HttpModules。
2. HookupEventHandlersForAppplicationAndModules:根據(jù)發(fā)生的事件,調(diào)用HttpApplication實(shí)例中相應(yīng)的事件處理函數(shù)。
3. 創(chuàng)建很多實(shí)現(xiàn)IExecutionStep接口的類的實(shí)例并添加到當(dāng)前HttpApplication實(shí)例的_execSteps中,等待回調(diào)時(shí)執(zhí)行。從這里我們可以看到HttpApplication是以異步的方式處理請(qǐng)求,對(duì)請(qǐng)求的很多處理工作都放入了_execStep等待回調(diào)時(shí)執(zhí)行。
_execStep中主要的處理工作如下:
1) 對(duì)請(qǐng)求的路徑進(jìn)行安全檢查,禁止非法路徑訪問(ValidatePathExecutionStep)。
2) 如果設(shè)置了UrlMappings, 進(jìn)行RewritePath(UrlMappingsExecutionStep)。
3) 執(zhí)行事件處理函數(shù),比如:BeginRequest、AuthenticateRequest等等。
4) 獲取處理當(dāng)前請(qǐng)求的HttpHandler,ASP.NET頁(yè)面的運(yùn)行時(shí)編譯也是在這里進(jìn)行的。(MapHandlerExecutionStep)
該處理是通過(guò)調(diào)用System.Web.HttpApplication. MapHttpHandler方法。
在MapHttpHandler中,首先根據(jù)訪問的地址從web.config獲取相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)IHttpHandlerFactory的類型。對(duì)于asp.net頁(yè)面,默認(rèn)是PageHanlderFactory。然后創(chuàng)建PageHanlderFactory實(shí)例,調(diào)用GetHandlerHelper,在GetHandlerHelper中調(diào)用BuildManager.CreateInstanceFromVirtualPath編譯并創(chuàng)建當(dāng)前請(qǐng)求的ASP.NET頁(yè)面的實(shí)例(如果已經(jīng)編譯過(guò),直接從緩存中加載)。
CreateInstanceFromVirtualPath經(jīng)過(guò)幾次方法調(diào)用,將編譯任務(wù)給了BuildManager. CompileWebFile()。CompileWebFile從web.config得到相應(yīng)的BuildProvider,對(duì)于.aspx文件,相應(yīng)的BuildProvider是PageBuildProvider。PageBuildProvider是如何進(jìn)行頁(yè)面編譯的,這里就不再就進(jìn)一步分析了,如果你感興趣,可以進(jìn)一步研究ASP.NET 2.0的源代碼。
5) 調(diào)用相應(yīng)HttpHandler的.ProcessRequest方法處理請(qǐng)求(如果是異步方式,調(diào)用BeginProcessReques)。(CallHandlerExecutionStep)
6) 將響應(yīng)內(nèi)容寫入Filter。(CallFilterExecutionStep)
5. 調(diào)用HttpApplication實(shí)例的BeginProcessRequest異步處理請(qǐng)求。
上面所講的_execSteps中所發(fā)生的許多事情,都是在HttpRuntime調(diào)用HttpApplication BeginProcessRequest之后,在BeginProcessRequest中調(diào)用ResumeSteps后執(zhí)行的。
ASP.NET 2.0運(yùn)行時(shí)是ASP.NET 2.0中非常復(fù)雜、難以理解也是很重要的部分,對(duì)ASP.NET 2.0運(yùn)行時(shí)源代碼的研究有處于我們加深對(duì)ASP.NET 2.0原理的理解,會(huì)給我們開發(fā)ASP.NET 2.0應(yīng)用程序帶來(lái)不少幫助。這篇文章是我初次學(xué)習(xí)ASP.NET 2.0運(yùn)行時(shí),為了幫助自己更好地理解ASP.NET 2.0運(yùn)行時(shí)而寫的,歡迎你對(duì)文章內(nèi)容提出批評(píng)與建議。
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(qǐng)求處理簡(jiǎn)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(dāng)我們通過(guò)瀏覽器向ASP.NET 2.0網(wǎng)站的一個(gè)asp.net頁(yè)面發(fā)起請(qǐng)求時(shí),在服務(wù)器端首先是IIS收到請(qǐng)求,IIS一看是asp.net頁(yè)面,心里很開心,因?yàn)檫@個(gè)請(qǐng)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(wù)就是安排aspnet_wp.exe處理請(qǐng)求,并監(jiān)視aspnet_wp.exe進(jìn)程的執(zhí)行情況,如果aspnet_wp.exe進(jìn)程太累了,不能出色地完成任務(wù),ASP.NET ISAPI就要讓他下崗,換一個(gè)新的aspnet_wp.exe來(lái)處理工作。
aspnet_wp.exe的主要任務(wù)是將請(qǐng)求交給一系列稱為的 HTTP 管道的托管對(duì)象。如果把ASP.NET ISAPI比做銷售經(jīng)理,那aspnet_wp.exe就是生產(chǎn)經(jīng)理,而HTTP 管道就是生產(chǎn)的流水線。負(fù)責(zé)流水線的小組就是HttpRuntime,生產(chǎn)經(jīng)理aspnet_wp.exe會(huì)將訂單(HTTP請(qǐng)求)交給HttpRuntime小組的工作人員ProcessRequest(HttpWorkerRequest wr),HttpRuntime根據(jù)內(nèi)部的分工,最終由ProcessRequestInternal(HttpWorkerRequest wr)在流水線上進(jìn)行生產(chǎn),所以ProcessRequestInternal(HttpWorkerRequest wr)是我們分析的重點(diǎn)。
ProcessRequestInternal的主要工作是:
1. 創(chuàng)建HttpContext實(shí)例。
2. 對(duì)第一次請(qǐng)求進(jìn)行初始化(EnsureFirstRequestInit)。
a) 在EnsureFirstRequestInit中通過(guò)調(diào)用System.Web.HttpRuntime.FirstRequestInit進(jìn)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(chuàng)建HttpWriter實(shí)例。
4. 通過(guò)調(diào)用HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance創(chuàng)建HttpApplication實(shí)例。
在HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance中有三個(gè)關(guān)鍵方法:
HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureInited();
HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context);
HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(context);
下面我們對(duì)這三個(gè)方法逐個(gè)進(jìn)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(guò)HttpApplicationFactory.Init()進(jìn)行初始化。
在Init()中,先獲取global.asax文件的完整路徑,然后調(diào)用CompileApplication()對(duì)global.asax進(jìn)行編譯。
那編譯是如何進(jìn)行的呢?
編譯的工作由BuildManager完成的。BuildManager先得到GlobalAsaxType(也就是HttpApplication),然后調(diào)用BuildManager.GetGlobalAsaxBuildResult()=》GetGlobalAsaxBuildResultInternal()=》EnsureTopLevelFilesCompiled()進(jìn)行編譯。
在EnsureTopLevelFilesCompiled中,先進(jìn)行CompilationStage.TopLevelFiles編譯,對(duì)下面三個(gè)目錄中的文件進(jìn)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(jìn)行CompilationStage.GlobalAsax 編譯,對(duì)global.asax進(jìn)行編譯,方法調(diào)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(jìn)行編譯工作。
ApplicationBuildProvider.GetBuildResult得到編譯的結(jié)果。
編譯成功后,會(huì)在C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\Temporary ASP.NET Files\相應(yīng)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(huì)編譯生成App_global.asax.mlgx7n2v.dll這樣的文件。
2) HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context);
創(chuàng)建特定的HttpApplication實(shí)例,觸發(fā)ApplicationOnStart事件,執(zhí)行ASP.global_asax中的Application_Start(object sender, EventArgs e)方法。這里創(chuàng)建的HttpApplication實(shí)例在處理完事件后,就被回收。
3) HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(context);
該方法創(chuàng)建HttpApplication實(shí)例并進(jìn)行初始化(調(diào)用System.Web.HttpApplication. InitInternal()方法)。
創(chuàng)建HttpApplication實(shí)例是根據(jù)實(shí)際的_theApplicationType進(jìn)行創(chuàng)建。如果Web目錄中沒有g(shù)lobal.asa文件,也就是說(shuō)沒有動(dòng)態(tài)編譯生成ASP.global_asax類型,那就直接實(shí)例化HttpApplication。如果創(chuàng)建了ASP.global_asax類型,那就對(duì)ASP.global_asa進(jìn)行實(shí)例化。
創(chuàng)建HttpApplication實(shí)例之后就是調(diào)用實(shí)例的InitInternal方法。
InitInternal方法也是我們重點(diǎn)分析的方法,該方法的主要功能如下:
1. InitModules():根據(jù)Web.Config的設(shè)置,創(chuàng)建相應(yīng)的HttpModules。
2. HookupEventHandlersForAppplicationAndModules:根據(jù)發(fā)生的事件,調(diào)用HttpApplication實(shí)例中相應(yīng)的事件處理函數(shù)。
3. 創(chuàng)建很多實(shí)現(xiàn)IExecutionStep接口的類的實(shí)例并添加到當(dāng)前HttpApplication實(shí)例的_execSteps中,等待回調(diào)時(shí)執(zhí)行。從這里我們可以看到HttpApplication是以異步的方式處理請(qǐng)求,對(duì)請(qǐng)求的很多處理工作都放入了_execStep等待回調(diào)時(shí)執(zhí)行。
_execStep中主要的處理工作如下:
1) 對(duì)請(qǐng)求的路徑進(jìn)行安全檢查,禁止非法路徑訪問(ValidatePathExecutionStep)。
2) 如果設(shè)置了UrlMappings, 進(jìn)行RewritePath(UrlMappingsExecutionStep)。
3) 執(zhí)行事件處理函數(shù),比如:BeginRequest、AuthenticateRequest等等。
4) 獲取處理當(dāng)前請(qǐng)求的HttpHandler,ASP.NET頁(yè)面的運(yùn)行時(shí)編譯也是在這里進(jìn)行的。(MapHandlerExecutionStep)
該處理是通過(guò)調(diào)用System.Web.HttpApplication. MapHttpHandler方法。
在MapHttpHandler中,首先根據(jù)訪問的地址從web.config獲取相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)IHttpHandlerFactory的類型。對(duì)于asp.net頁(yè)面,默認(rèn)是PageHanlderFactory。然后創(chuàng)建PageHanlderFactory實(shí)例,調(diào)用GetHandlerHelper,在GetHandlerHelper中調(diào)用BuildManager.CreateInstanceFromVirtualPath編譯并創(chuàng)建當(dāng)前請(qǐng)求的ASP.NET頁(yè)面的實(shí)例(如果已經(jīng)編譯過(guò),直接從緩存中加載)。
CreateInstanceFromVirtualPath經(jīng)過(guò)幾次方法調(diào)用,將編譯任務(wù)給了BuildManager. CompileWebFile()。CompileWebFile從web.config得到相應(yīng)的BuildProvider,對(duì)于.aspx文件,相應(yīng)的BuildProvider是PageBuildProvider。PageBuildProvider是如何進(jìn)行頁(yè)面編譯的,這里就不再就進(jìn)一步分析了,如果你感興趣,可以進(jìn)一步研究ASP.NET 2.0的源代碼。
5) 調(diào)用相應(yīng)HttpHandler的.ProcessRequest方法處理請(qǐng)求(如果是異步方式,調(diào)用BeginProcessReques)。(CallHandlerExecutionStep)
6) 將響應(yīng)內(nèi)容寫入Filter。(CallFilterExecutionStep)
5. 調(diào)用HttpApplication實(shí)例的BeginProcessRequest異步處理請(qǐng)求。
上面所講的_execSteps中所發(fā)生的許多事情,都是在HttpRuntime調(diào)用HttpApplication BeginProcessRequest之后,在BeginProcessRequest中調(diào)用ResumeSteps后執(zhí)行的。
ASP.NET 2.0運(yùn)行時(shí)是ASP.NET 2.0中非常復(fù)雜、難以理解也是很重要的部分,對(duì)ASP.NET 2.0運(yùn)行時(shí)源代碼的研究有處于我們加深對(duì)ASP.NET 2.0原理的理解,會(huì)給我們開發(fā)ASP.NET 2.0應(yīng)用程序帶來(lái)不少幫助。這篇文章是我初次學(xué)習(xí)ASP.NET 2.0運(yùn)行時(shí),為了幫助自己更好地理解ASP.NET 2.0運(yùn)行時(shí)而寫的,歡迎你對(duì)文章內(nèi)容提出批評(píng)與建議。
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