Asp.net MVC-3-执行过程
本篇主要讲述MVC处理请求时创建Controller和执行Action的完整过程。
创建Controller
先查看MvcHandler中处理请求的方法BeginProcessRequest：
protected internal virtual IAsyncResult BeginProcessRequest(HttpContextBase httpContext, AsyncCallback callback, object state)
{
IController controller;
IControllerFactory factory;
ProcessRequestInit(httpContext, out controller, out factory);
IAsyncController asyncController = controller as IAsyncController;
if (asyncController != null)
{
……
}
else
{
……
}
}
再查看其中创建Controller的方法ProcessRequestInit
private void ProcessRequestInit(HttpContextBase httpContext, out IController controller, out IControllerFactory factory)
{
HttpContext currentContext = HttpContext.Current;
……
AddVersionHeader(httpContext);
RemoveOptionalRoutingParameters();
string controllerName = RequestContext.RouteData.GetRequiredString("controller");
factory = ControllerBuilder.GetControllerFactory();
controller = factory.CreateController(RequestContext, controllerName);
……
}
Controller通过ControllerBuilder属性的方法GetControllerFactory获取到ControllerFactory对象然后由ControllerFactory创建，ControllerBuilder属性定义如下。
internal ControllerBuilder ControllerBuilder
{
get
{
if (_controllerBuilder == null)
{
_controllerBuilder = ControllerBuilder.Current;
}
return _controllerBuilder;
}
set { _controllerBuilder = value; }
}
可知ControllerBuilder默认使用ControllerBuilder.Current，查看ControllerBuilder类的代码：
public IControllerFactory GetControllerFactory()
{
return _serviceResolver.Current;
}
internal ControllerBuilder(IResolver<IControllerFactory> serviceResolver)
{
_serviceResolver = serviceResolver ?? new SingleServiceResolver<IControllerFactory>( () => _factoryThunk(),new DefaultControllerFactory { ControllerBuilder = this }, "ControllerBuilder.GetControllerFactory");
}
可知默认返回的ControllerFactory为DefaultControllerFactory（当然我们也可以注册默认的自定义的ControllerFactory），这里我们可继续查看DefaultControllerFactory
internal DefaultControllerFactory(……)
{
……
_activatorResolver = activatorResolver ?? new SingleServiceResolver<IControllerActivator>(
() => null,
new DefaultControllerActivator(dependencyResolver),
"DefaultControllerFactory constructor");
}
}
private IControllerActivator ControllerActivator
{
get
{
if (_controllerActivator != null)
{
return _controllerActivator;
}
_controllerActivator = _activatorResolver.Current;
return _controllerActivator;
}
}
public virtual IController CreateController(RequestContext requestContext, string controllerName)
{
……
Type controllerType = GetControllerType(requestContext, controllerName);
IController controller = GetControllerInstance(requestContext, controllerType);
return controller;
}
protected internal virtual IController GetControllerInstance(RequestContext requestContext, Type controllerType)
{
……
return ControllerActivator.Create(requestContext, controllerType);
}
可以看到最终Controller由DefaultControllerActivator来创建
public DefaultControllerActivator(IDependencyResolver resolver)
{
if (resolver == null)
{
_resolverThunk = () => DependencyResolver.Current;
}
else
{
_resolverThunk = () => resolver;
}
}
public IController Create(RequestContext requestContext, Type controllerType)
{
try
{
return (IController)(_resolverThunk().GetService(controllerType) ?? Activator.CreateInstance(controllerType));
}
catch (Exception ex)
{
throw new InvalidOperationException(
String.Format(
CultureInfo.CurrentCulture,
MvcResources.DefaultControllerFactory_ErrorCreatingController,
controllerType),
ex);
}
}
到此为止Controller就被创建出来了，这里我们看到了DependencyResolver.Current，这是MVC的默认注入容器，如果设置了容器，Controller的创建就可以通过容器（GetService）来完成了，如果未实现DependencyResolver或DependencyResolver未注册该Controller则通过反射来创建（使用Activator.CreateInstance，必须存在无参构造函数）。
Controller注入
下面来看对框架的第一个扩展也是最基本的扩展：为框架提供Ioc容器并注册Controller。对于Ioc容器的起源和作用这里就不多讲了。目前Ioc的思想已经普遍地应用于各种开发实践当中了，特别是企业应用开发中，Spring已经是Java开发事实上的基础框架。Asp.net Mvc也深受影响，虽然框架本身没有提供Ioc容器的实现，但是提供了很方便的扩展方式，通过扩展我们不仅可以使用容器管理自定义的对象，甚至可以将对象注入到Mvc框架当中（简单的比如对Controller的注入）。因为Mvc框架默认首先通过容器来获取对象，然后才是框架提供的方式（一般是一种默认实现），在以后的分析中可以看到许多的源码都可以证实这一点。
下面我们通过添加Autofac来实现依赖注入。
首先通过nuget添加Autofac和Autofac.Mvc5的引用。
在App_Start目录下添加Autofac的初始化类如下：
public class AutofacConfig
{
public static IDependencyResolver GeResolver()
{
var builder = new ContainerBuilder();
Registers(builder);
builder.RegisterControllers(Assembly.GetExecutingAssembly());
return new AutofacDependencyResolver(builder.Build());
}
private static void Registers(ContainerBuilder builder)
{
}
}
然后在Global.asax的Application_Start方法中添加代码如下：
DependencyResolver.SetResolver(AutofacConfig.GeResolver());
这样我们就完成了依赖注入（目前只是Controller的注入，当然以后可以AutofacConfig 的Registers方法中把我们需要注入的对象注入到Autofac容器中）。关于依赖注入需要注意的主要有两点：一个是ContainerBuilder的扩展方法RegisterControllers，其参数类型为params Assembly[]可以传入一个或多个Assembly然后注册这些Assembly里的Controller，这样我们就可以将Controller放到不同的工程里；另一个是DependencyResolver.SetResolver，这样会替换掉默认的DependencyResolver实现，我们正是通过这样把Autofac容器作为了Mvc的容器从而完成依赖注入。
下面通过一个简单的例子说明Ioc容器的应用。首先创建一个简单的接口及其实现的类
public interface IIocTest
{
string Say();
}
public class IocTest: IIocTest
{
public string Say()
{
return "IocTest";
}
}
然后再HomeController中添加一个该接口的字段，并创建一个构造函数用于注入（AutoFac默认只支持构造函数注入，但也可以开启属性注入）。
private IIocTest iocTestInsatnce;
public HomeController(IIocTest iocTest)
{
iocTestInsatnce = iocTest;
}
然后再一个Action中调用接口方法，然后通过ViewBag（或其它方法）将其传到页面并显示，页面显示有多种方法，这里直接加到标题中：
public ActionResult Index()
{
ViewBag.iocSays = iocTestInsatnce.Say();
return View();
}
@{
ViewBag.Title = "Home Page"+ ViewBag.iocSays;
}
然后运行程序，查看相应页面的标题，验证注入是否成功。
执行Action
创建好Controller之后我们再来看Controller是如何执行请求的。
首先看ControllerBase，这是所有Controller的基类，查看它的处理方法BeginExecuteCore。
protected virtual IAsyncResult BeginExecuteCore(AsyncCallback callback, object state)
{
……
try
{
string actionName = GetActionName(RouteData);
IActionInvoker invoker = ActionInvoker;
IAsyncActionInvoker asyncInvoker = invoker as IAsyncActionInvoker;
if (asyncInvoker != null)
{
BeginInvokeDelegate<ExecuteCoreState> beginDelegate = delegate(AsyncCallback asyncCallback, object asyncState, ExecuteCoreState innerState)
{
return innerState.AsyncInvoker.BeginInvokeAction(innerState.Controller.ControllerContext, innerState.ActionName, asyncCallback, asyncState);
};
EndInvokeVoidDelegate<ExecuteCoreState> endDelegate = delegate(IAsyncResult asyncResult, ExecuteCoreState innerState)
{
if (!innerState.AsyncInvoker.EndInvokeAction(asyncResult))
{
innerState.Controller.HandleUnknownAction(innerState.ActionName);
}
};
ExecuteCoreState executeState = new ExecuteCoreState() { Controller = this, AsyncInvoker = asyncInvoker, ActionName = actionName };
return AsyncResultWrapper.Begin(callback, state, beginDelegate, endDelegate, executeState, _executeCoreTag);
}
else
{
……
}
}
……
}
可以看到Action的执行通过ActionInvoker. BeginInvokeAction实现，ActionInvoker的获取方式如下：
protected virtual IActionInvoker CreateActionInvoker()
{
return Resolver.GetService<IAsyncActionInvoker>() ?? Resolver.GetService<IActionInvoker>() ?? new AsyncControllerActionInvoker();
}
这里也看到了Resolver即可以通过Ioc容器来提供IAsyncActionInvoker或IActionInvoker，如果未提供则使用默认的AsyncControllerActionInvoker，再查看默认的实现AsyncControllerActionInvoker的处理方法BeginInvokeAction。
public virtual IAsyncResult BeginInvokeAction(ControllerContext controllerContext, string actionName, AsyncCallback callback, object state)
{
if (controllerContext == null)
{
throw new ArgumentNullException("controllerContext");
}
Contract.Assert(controllerContext.RouteData != null);
if (String.IsNullOrEmpty(actionName) && !controllerContext.RouteData.HasDirectRouteMatch())
{
throw Error.ParameterCannotBeNullOrEmpty("actionName");
}
ControllerDescriptor controllerDescriptor = GetControllerDescriptor(controllerContext);
ActionDescriptor actionDescriptor = FindAction(controllerContext, controllerDescriptor, actionName);
if (actionDescriptor != null)
{
FilterInfo filterInfo = GetFilters(controllerContext, actionDescriptor);
Action continuation = null;
BeginInvokeDelegate beginDelegate = delegate(AsyncCallback asyncCallback, object asyncState)
{
try
{
AuthenticationContext authenticationContext = InvokeAuthenticationFilters(controllerContext,
filterInfo.AuthenticationFilters, actionDescriptor);
if (authenticationContext.Result != null)
{
AuthenticationChallengeContext challengeContext =
InvokeAuthenticationFiltersChallenge(controllerContext,
filterInfo.AuthenticationFilters, actionDescriptor, authenticationContext.Result);
continuation = () => InvokeActionResult(controllerContext,
challengeContext.Result ?? authenticationContext.Result);
}
else
{
AuthorizationContext authorizationContext = InvokeAuthorizationFilters(controllerContext, filterInfo.AuthorizationFilters, actionDescriptor);
if (authorizationContext.Result != null)
{
AuthenticationChallengeContext challengeContext =
InvokeAuthenticationFiltersChallenge(controllerContext,
filterInfo.AuthenticationFilters, actionDescriptor, authorizationContext.Result);
continuation = () => InvokeActionResult(controllerContext,
challengeContext.Result ?? authorizationContext.Result);
}
else
{
if (controllerContext.Controller.ValidateRequest)
{
ValidateRequest(controllerContext);
} IDictionary<string, object> parameters = GetParameterValues(controllerContext, actionDescriptor);
IAsyncResult asyncResult = BeginInvokeActionMethodWithFilters(controllerContext, filterInfo.ActionFilters, actionDescriptor, parameters, asyncCallback, asyncState);
continuation = () =>
{
ActionExecutedContext postActionContext = EndInvokeActionMethodWithFilters(asyncResult);
AuthenticationChallengeContext challengeContext =
InvokeAuthenticationFiltersChallenge(controllerContext,
filterInfo.AuthenticationFilters, actionDescriptor,
postActionContext.Result);
InvokeActionResultWithFilters(controllerContext, filterInfo.ResultFilters,
challengeContext.Result ?? postActionContext.Result);
};
return asyncResult;
}
}
}
catch (ThreadAbortException)
{
throw;
}
catch (Exception ex)
{
ExceptionContext exceptionContext = InvokeExceptionFilters(controllerContext, filterInfo.ExceptionFilters, ex);
if (!exceptionContext.ExceptionHandled)
{
throw;
}
continuation = () => InvokeActionResult(controllerContext, exceptionContext.Result);
}
return BeginInvokeAction_MakeSynchronousAsyncResult(asyncCallback, asyncState);
};
EndInvokeDelegate<bool> endDelegate = delegate(IAsyncResult asyncResult)
{
try
{
continuation();
}
catch (ThreadAbortException)
{
throw;
}
catch (Exception ex)
{
ExceptionContext exceptionContext = InvokeExceptionFilters(controllerContext, filterInfo.ExceptionFilters, ex);
if (!exceptionContext.ExceptionHandled)
{
throw;
}
InvokeActionResult(controllerContext, exceptionContext.Result);
} return true;
};
return AsyncResultWrapper.Begin(callback, state, beginDelegate, endDelegate, _invokeActionTag);
}
else
{
return BeginInvokeAction_ActionNotFound(callback, state);
}
}
这是一个非常重要的方法，也是我们后续分析的基础，它描述了我们主要的处理流程。此方法中关联了相当多的类，但是其主要处理流程是容易清晰明白的。大致是先获取ControllerDescriptor和ActionDescriptor，然后依次执行Action中的过滤器AuthenticationFilters、AuthorizationFilters来进行验证和授权检查，然后是页面安全检查、获取参数，然后执行ActionFilter和Action，整个过程中如果设置了Result会直接执行AuthenticationFilters的AuthenticationFiltersChallenge，然后执行ResultFilters对结果进行过滤，当然如果处理过程中抛出异常会调用ExceptionFilter进行处理。如果要理解处理的细节需要查看大量的源码，这里提供一点小小的参考ReflectedActionDescriptor、ReflectedControllerDescriptor为ActionDescriptor和ControllerDescriptor的默认实现，Action、过滤器等的查找实际都是通过反射类获取的。
下面为BeginInvokeAction的处理过程图
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