.NET 6 Preview 3 中 ASP.NET Core 的更新和改进

原文：bit.ly/2Qb56NP

作者：Daniel Roth

译者：精致码农-王亮

.NET 6 预览版 3 现已推出，其中包括许多对新的 ASP.NET Core 改进。以下是本次预览版的新内容：

• 更小的 SignalR、Blazor Server、MessagePack 脚本文件
• 启用 Redis 分析会话
• HTTP/3 端点 TLS 配置
• 初步 .NET 热重载支持
• Razor 编译器不再生成单独的视图 Assembly
• IIS 中的浅拷贝支持
• 适用于 SignalR C++ 客户端的 Vcpkg 端口
• 减少闲置 TLS 连接的内存占用量
• 从 SlabMemoryPool 中移除板块
• 用于 WPF 和 Windows 窗体的 BlazorWebView 控件

开始

要在.NET 6 Preview 3 中开始使用 ASP.NET Core，请安装 .NET 6 SDK^[1]。

如果你在 Windows 上使用 Visual Studio，我们建议安装 Visual Studio 2019 16.10 的最新预览版。如果你在 macOS 上，我们建议安装 Visual Studio 2019 for Mac 8.10 的最新预览版。

升级现有项目

要将现有的 ASP.NET Core 应用程序从 .NET 6 Preview 2 升级到 .NET 6 Preview 3：

• 更新所有Microsoft.AspNetCore.*包引用至6.0.0-preview.3.*。
• 更新所有Microsoft.Extensions.*包引用至6.0.0-preview.3.*。

查看 ASP.NET Core for .NET 6 中的完整中断性更改列表^[2]。

更小的脚本文件

得益于 Ben Adams 的社区贡献，SignalR、MessagePack 和 Blazor Server 脚本现在明显变小了，下载体积减少，浏览器解析和编译 JavaScript 的次数减少，启动速度加快。

这项工作带来的下载体积减少是非常惊人的：

Library	Before	After	%↓	.br
signalr.min.js	130 KB	39 KB	70%	10 KB
blazor.server.js	212 KB	116 KB	45%	28 KB

现在你也只需要为 MessagePack 提供@microsoft/signalr-protocol-msgpack包，而不需要包含 msgpack5。这意味着你只需要额外的 29 KB 而不是之前的 140 KB 来使用 MessagePack 而不是 JSON。

下面说下我们是如何减少体积的：

• 更新 TypeScript 和依赖关系到最新版本.
• 将 uglify-js 换成了 terser，这是 webpack 的默认版本，支持新的 JavaScript 语言特性（比如class）。
• 将 SignalR 模块标记为"sideEffects"：false，这样 tree-shaking 就更有效了。
• 丢弃了 "es6-promise/dist/es6-promise.auto.js"的多边填充。
• 更改 TypeScript 为输出es2019而不是es5，并放弃了es2015.promise和es2015.iterable的 polyfill。
• 从@msgpack/msgpack移到msgpack5，因为它需要更少的 polyfills，并且是 TypeScript 和模块感知的。

你可以在 GitHub 上 Ben 的 PR^[3] 中找到更多关于这些变化的细节。

启用 Redis 分析会话

我们接受了 Gabriel Lucaci 的社区贡献，在此预览版中使用Microsoft.Extensions.Caching.StackExchangeRedis启用 Redis 分析会话。关于 Redis 分析的更多细节，请参见官方文档^[4]。该 API 的使用方法如下：

services.AddStackExchangeRedisCache(options =>
{
    options.ProfilingSession = () => new ProfilingSession();
})

HTTP/3 端点 TLS 配置

HTTP/3 与现有的 HTTP 协议相比具有许多优势，包括更快的连接设置，以及在低质量网络上的性能改进。

在此预览版中，新增了使用UseHttps在单个 HTTP/3 端口上配置 TLS 证书的功能。这使得 Kestrel 的 HTTP/3 端点配置与 HTTP/1.1 和 HTTP/2 一致。

.ConfigureKestrel((context, options) =>
{
    options.EnableAltSvc = true;
    options.Listen(IPAddress.Any, 5001, listenOptions =>
    {
        listenOptions.Protocols = HttpProtocols.Http3;
        listenOptions.UseHttps(httpsOptions =>
        {
            httpsOptions.ServerCertificate = LoadCertificate();
        });
    });
})

初步 .NET 热重载支持

现在，使用dotnet watch的 ASP.NET Core 和 Blazor 项目可以获得对 .NET 热重载的早期支持。.NET 热重载可以在不重新启动应用程序和不丢失应用程序状态的情况下将代码更改应用到你正在运行的应用程序中。

要在现有的基于 .NET 6 的 ASP.NET Core 项目中试用热重载，请将"hotReloadProfile": "aspnetcore"属性添加到你的launchSettings.json文件中。对于 Blazor WebAssembly 项目，使用"blazorwasm"热重载配置文件。

使用dotnet watch运行项目。下面的输出表明热重载已经启用：

watch : Hot reload enabled. For a list of supported edits, see https://aka.ms/dotnet/hot-reload. Press "Ctrl + R" to restart.

在任何时候你想强制应用程序重新构建和重启，你可以在控制台输入Ctrl+R来实现。

现在你可以开始对你的代码进行编辑了。当你保存代码更改时，相应的更改几乎会在瞬间自动热重载到运行中的应用程序中。运行中的应用程序中的任何状态都会被保留。

你也可以对你的 CSS 文件进行热重载更改，而不需要刷新浏览器：

有一些代码更改不支持 .NET 执重载。你可以在文档^[5]中找到支持的代码编辑列表。在 Blazor WebAssembly 中，目前只支持方法体替换。我们正在努力扩展 .NET 6 中支持的编辑集。当dotnet watch检测到无法使用热重载应用的更改时，它就会退回重新构建和重新启动应用程序。

这只是 .NET 6 中热重载支持的开始。桌面和移动应用程序的热重载支持将很快在即将到来的预览版中提供，以及在 Visual Studio 中集成热重载。

IIS 中的浅拷贝支持

我们在 IIS 的 ASP.NET Core 模块中添加了一个新功能，以增加对浅拷贝应用程序程序集的支持。目前，.NET 在 Windows 上运行时锁定了应用程序的二进制文件，使得在应用程序仍在运行时无法替换二进制文件。虽然我们的建议仍然是使用应用程序脱机文件，但我们认识到在某些情况下（例如 FTP 部署）不可能这样做。

在这种情况下，你可以通过自定义 ASP.NET Core 模块处理程序设置来启用浅拷贝。在大多数情况下，ASP.NET Core 应用程序的web.config不在源代码版本控制中，你可以修改它（它们通常是由 SDK 生成的）。你可以添加这个web.config示例来开始。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
  <!-- To customize the asp.net core module uncomment and edit the following section.
  For more info see https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=838655 -->

  <system.webServer>
    <handlers>
      <remove name="aspNetCore"/>
      <add name="aspNetCore" path="*" verb="*" modules="AspNetCoreModulev2" resourceType="Unspecified"/>
    </handlers>
    <aspNetCore processPath="%LAUNCHER_PATH%" arguments="%LAUNCHER_ARGS%" stdoutLogEnabled="false" stdoutLogFile=".\logs\stdout">
      <handlerSettings>
        <handlerSetting name="experimentalEnableShadowCopy" value="true" />
        <handlerSetting name="shadowCopyDirectory" value="../ShadowCopyDirectory/" />
        <!-- Only enable handler logging if you encounter issues-->
        <!--<handlerSetting name="debugFile" value=".\logs\aspnetcore-debug.log" />-->
        <!--<handlerSetting name="debugLevel" value="FILE,TRACE" />-->
      </handlerSettings>
    </aspNetCore>
  </system.webServer>
</configuration>

你需要一个新版本的 ASP.NET Core 模块来尝试这个功能。在自托管的 IIS 服务器上，这需要新版本的托管捆绑包。在 Azure App Services 上，你需要安装新的 ASP.NET Core 站点运行时扩展。

适用于 SignalR C++ 客户端的 Vcpkg 端口

Vcpkg 是一个跨平台的 C 和 C++库的命令行包管理器。最近，我们为 vcpkg 添加了一个移植版本，为 SignalR C++ 客户端添加了 CMake 本地支持（也适用于 MSBuild 项目）。

你可以用下面的代码来添加 SignalR 客户端到你的 CMake 项目中（假设你已经包含了 vcpkg 工具链文件）。

find_package(microsoft-signalr CONFIG REQUIRED)
link_libraries(microsoft-signalr::microsoft-signalr)

在这之后，SignalR C++ 客户端就可以被#include并用于你的项目中，而不需要任何额外的配置。这个仓库^[6]是一个完整的使用 SignalR C++ 客户端的 C++ 应用程序的例子。

减少闲置 TLS 连接的内存占用量

对于只偶尔来回发送数据的 TLS 长连接，我们已经大大减少了 .NET 6 中 ASP.NET Core 应用程序的内存占用。这应该有助于提高 WebSocket 服务器等场景的可扩展性。这得益于System.IO.Pipelines、SslStream和Kestrel的众多改进。让我们来看看促成这一方案的一些改进。

缩减 System.IO.Pipelines.Pipe 大小

对于我们建立的每一个连接，我们都会在 Kestrel 中分配两个管道：一个是从传输层到应用的请求，另一个是从应用层到传输的响应。通过将System.IO.Pipelines.Pipe的大小从 368 字节缩减到 264 字节（约 28.2%），我们为每个连接节省了 208 字节（每个 Pipe 节省 104 字节）。

SocketSender 池

SocketSender 对象在运行时约为 350 字节。与其为每个连接分配一个新的 SocketSender 对象，我们可以将它们集中起来，因为发送通常非常快，我们可以减少每个连接的开销。现在，我们不再为每个连接分配 350 字节，而是只为每个 IOQueue 分配 350 字节（每个队列一个，以避免争用）。在拥有 5000 个空闲连接的 WebSocket 服务器中，我们从分配约 1.75 MB（350 字节*5000）到现在只分配约 2.8kb（350 字节*8）给 SocketSender 对象。

SslStream 零字节读取

无缓冲读取是我们已经在 ASP.NET Core 中采用的一种技术，以避免在套接字上没有可用数据时从内存池中租用内存。在这一变化之前，我们的 WebSocket 服务器有 5000 个空闲连接，在没有 TLS 的情况下需要约 200 MB，而在有 TLS 的情况下需要约 800 MB。其中一些分配（每个连接 4k）是由于 Kestrel 在等待SslStream上的读取完成时必须保持ArrayPool缓冲区。鉴于这些连接是空闲的，没有一个读取完成并将其缓冲区返回给ArrayPool，迫使ArrayPool分配更多的内存。剩余的分配都在SslStream本身。4k 缓冲区用于 TLS 握手，32k 缓冲区用于正常读取。在预览版 3 中，当用户在SslStream上执行零字节读取，而它又没有可用的数据时，SslStream会在内部对底层的封装流执行零字节读取。在最好的情况下（空闲连接），这些变化导致每个连接节省了 40 Kb，同时仍然允许消费者（Kestrel）在数据可用时得到通知，而无需保留任何未使用的缓冲区。

PipeReader 零字节读取

一旦SslStream支持无缓冲区读取，我们就向StreamPipeReader（将Stream适配成PipeReader的内部类型）添加了执行零字节读取的选项。在 Kestrel 中，我们使用StreamPipeReader将底层的SslStream适配成PipeReader，有必要在PipeReader上暴露这些零字节读取语义。

现在，你可以使用以下 API 创建一个PipeReader，支持在任何支持零字节读取语义的Stream上进行零字节读取（例如SslStream、NetworkStream等）。

var reader = PipeReader.Create(stream, new StreamPipeReaderOptions(useZeroByteReads: true));

从 SlabMemoryPool 中移除板块

为了减少堆的碎片，Kestrel 采用了一种技术，它分配了 128 KB 的内存板块作为其内存池的一部分。然后，这些板块被进一步划分为 4 KB 的块，供 Kestrel 内部使用。板块必须大于 85 KB，以便在大对象堆上强制分配，以尽量防止 GC 重新定位这个阵列。然而，随着新一代 GC 的引入，Pinned Object Heap（POH），在板块上分配块已经没有意义了。在预览版 3 中，我们现在直接在 POH 上分配块[7]，降低了管理自己的内存池所涉及的复杂性。这个变化应该可以更容易地执行未来的改进，比如让 Kestrel 使用的内存池更容易收减。

用于 WPF 和 Windows 窗体的 BlazorWebView 控件

对于 .NET 6，我们增加了对使用 .NET MAUI 和 Blazor 构建跨平台混合桌面应用程序的支持。混合应用程序是利用 Web 技术实现其功能的本地应用程序。例如，一个混合应用程序可能会使用一个嵌入式的 Web 视图控件来渲染 Web UI。这意味着你可以使用 HTML 和 CSS 等 Web 技术编写应用程序 UI，同时还可以使用本地设备的功能。我们将在即将发布的 .NET 6 预览版中引入对使用 .NET MAUI 和 Blazor 构建混合应用程序的支持。

在这个版本中，我们为 WPF 和 Windows Forms 应用程序引入了BlazorWebView控件，该控件可将 Blazor 功能嵌入到基于 .NET 6 的现有 Windows 桌面应用程序中。使用 Blazor 和混合方式，你可以将你的 UI 与 WPF 和 Windows Forms 解耦。这是一种对现有桌面应用程序进行现代化改造的好方法，可以将其带到 .NET MAUI 上或在 Web 上使用。你可以使用 Blazor 对现有的 Windows Forms 和 WPF 应用程序进行现代化改造。

要使用新的BlazorWebView控件，你首先需要确保你已经安装了 WebView2^[8]。

要将 Blazor 功能添加到现有的 Windows Forms 应用程序中，需要：

• 更新 Windows Forms 应用程序，使其 Target 为 .NET 6。

• 把应用程序项目文件中的 SDK 更新为 Microsoft.NET.Sdk.Razor。

• 添加Microsoft.AspNetCore.Components.WebView.WindowsForms包引用。

• 在项目中添加以下wwwroot/index.html文件，用实际的项目名称替换{PROJECT NAME}：

  <!DOCTYPE html>
  <html>
    <head>
      <meta charset="utf-8" />
      <meta
        name="viewport"
        content="width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no"
      />
      <title>Blazor app</title>
      <base href="/" />
      <link href="{PROJECT NAME}.styles.css" rel="stylesheet" />
      <link href="app.css" rel="stylesheet" />
    </head>
  
    <body>
      <div id="app"></div>
  
      <div id="blazor-error-ui">
        An unhandled error has occurred.
        <a href="" class="reload">Reload</a>
        <a class="dismiss">