把握ASP.NET Web API中的System.Web.Http.WebHost组件
本文还有配套的精品资源，点击获取https://csdnimg.cn/release/wenkucmsfe/public/img/menu-r.4af5f7ec.gif简介：System.Web.Http.WebHost是ASP.NET Web API中关键的Web服务主机组件。ASP.NET Web API答应开辟者构建实用于欣赏器和移动设备的HTTP服务。WebHost作为Web API的焦点组件之一，负责启动和管理Web API的生命周期，包罗设置服务、宿主服务、路由注册、中间件管道以及依靠注入等功能。了解和利用System.Web.Http.WebHost组件对于构建RESTful服务和理解ASP.NET Web API的内部工作原理是至关重要的。 https://kinsta.com/wp-content/uploads/2022/04/cloud-hosting.png
1. ASP.NET Web API底子概念
1.1 ASP.NET Web API简介
ASP.NET Web API 是一个用于构建基于 HTTP 的应用程序的框架，它答应开辟者构建可通过互联网访问的RESTful服务。这种服务广泛用于构建Web应用程序、手机应用程序和其他类型的客户端应用程序。
1.2 RESTful API的计划原则
REST（Representational State Transfer）是一种软件架构风格，用于计划网络应用程序。ASP.NET Web API完全支持REST原则，包罗无状态通讯，利用HTTP尺度方法（GET, POST, PUT, DELETE等），并通过URI辨认资源。
1.3 Web API与其他技术的对比
ASP.NET Web API 与 Windows Communication Foundation (WCF) 有相似之处，但更注重轻量级和跨平台性。它也与 ASP.NET MVC 有一些重叠，但后者更得当构建网站和网页，而Web API更专注于服务的构建和API的实现。
// 示例代码：创建一个简单的ASP.NET Web API控制器
public class ValuesController : ApiController
{
// GET api/values
public IEnumerable<string> Get()
{
return new string[] { "value1", "value2" };
}
}
通过上述示例代码，我们可以创建一个返回字符串数组的简单API端点。这对于理解ASP.NET Web API如何处理HTTP请求和相应是一个好的开始。
2. System.Web.Http.WebHost的脚色和功能
2.1 WebHost的定义与作用
2.1.1 WebHost在Web API架构中的位置
System.Web.Http.WebHost是ASP.NET Web API框架的一部分，它为托管Web API提供了一个底子环境。WebHost重要负责处理HTTP请求和相应，并将它们路由到对应的控制器和动作方法中。具体而言，WebHost将HTTP请求通过一系列的中间件处理后，最终通报给Web API框架的焦点组件，即HttpConfiguration和HttpRoute。
WebHost在Web API架构中的位置可以视为一个“网关”，它在应用程序和网络之间架起桥梁，确保HTTP请求能够正确地被Web API接收和处理。同时，它也为开辟者提供了一套机制来修改请求处理流程，包罗设置路由、过滤器、中间件等，以满意不同的业务需求。
2.1.2 WebHost的重要职责和上风
WebHost的重要职责在于提供一个稳定、可设置的环境，用于承载Web API应用程序。它答应开辟者自定义请求的处理方式，包罗路由规则、请求限制、非常处理策略等。此外，WebHost还能够将请求分解成多个阶段，并答应在每个阶段插入特定的处理逻辑，极大地增强了应用程序的机动性。
WebHost的上风重要表现在以下几个方面：
[*] 内置的服务容器支持 ：WebHost与依靠注入（DI）容器配合利用，使得管理服务和依靠变得更加容易。
[*] 机动的设置选项 ：提供了一套完整的设置选项，可以轻松地调整请求处理流程。
[*] 无缝集成IIS ：与Internet Information Services (IIS) 集成紧密，利用IIS的托管上风，如负载平衡、进程管理等。
[*] 高效的请求处理 ：WebHost的架构计划答应快速地处理大量的HTTP请求，并且能够有效利用系统资源。
2.2 WebHost与IIS的协同工作
2.2.1 IIS宿主环境下WebHost的摆设
在IIS宿主环境下摆设ASP.NET Web API应用程序涉及将应用程序文件放置在得当的目录中，并在IIS中创建一个应用程序池，然后在该池中设置应用程序。ASP.NET Web API通过.NET CLR版本和.NET版本的设置设置，可以确保在IIS中正确地加载和运行WebHost。
当设置完成后，IIS接收到HTTP请求，WebHost开始工作，处理请求并将其路由到相应的控制器和动作。这个过程涉及请求的接收、路由剖析、请求消息的处理以及相应的天生和发送。
2.2.2 IIS与WebHost的通讯机制
IIS与WebHost的通讯通过HTTP.sys实现。HTTP.sys是一个内核模式驱动程序，它为IIS提供底层的HTTP服务。当一个HTTP请求到达时，HTTP.sys将请求转发给IIS，IIS随后会创建一个Application Pool，然后由.NET Framework的托管代码处理请求。
当利用ASP.NET Web API时，WebHost的HTTP处理程序会接管请求。然后，它会根据设置的路由规则，将请求分发到正确的控制器和动作上。如果有必要，还可以通过中间件来添加自定义的处理逻辑。
2.3 WebHost的设置与自定义
2.3.1 设置文件的作用和结构
设置文件对于自定义WebHost的行为至关重要。ASP.NET Web API利用Web.config文件来存储其设置设置。Web.config文件可以包含对路由、控制器、过滤器、格式化器和其他Web API相关组件的设置。
Web.config文件通常位于应用程序的根目录下，其重要结构包含以下部分：
[*]<configuration>：这是设置文件的根元素。
[*]<appSettings>：用于存放自定义的设置项。
[*]<system.webServer>：设置IIS的行为。
[*]<system.web.extensions>：设置.NET Framework的扩展功能，例如JSON序列化和JSON数据注解。
[*]<system.serviceModel>：设置Windows Communication Foundation (WCF)服务。
通过这些设置，开辟者可以控制API的行为，比如设置路由规则、修改全局错误处理、调整服务的生命周期等。
2.3.2 如何根据需求自定义WebHost设置
自定义WebHost设置通常包罗修改路由规则、设置自定义的格式化器、设置全局过滤器等。以下是一个简单的例子，展示了如安在Web.config中设置路由规则：
<system.webServer>
<modules runAllManagedModulesForAllRequests="true"/>
<handlers>
<add name="httpPlatformHandler" path="*" verb="*" modules="httpPlatformHandler" resourceType="Unspecified"/>
</handlers>
<httpProtocol>
<customHeaders>
<add name="Access-Control-Allow-Origin" value="http://example.com" />
<add name="Access-Control-Allow-Methods" value="GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS" />
<add name="Access-Control-Allow-Headers" value="Content-Type, Accept, Authorization" />
</customHeaders>
</httpProtocol>
</system.webServer>
在上述设置中，我们定义了自定义的HTTP头部，以支持跨域请求的处理。
进一步地，如果需要自定义路由规则，可以在Global.asax.cs文件中设置，如：
protected void Application_Start()
{
// 在这里配置路由规则
GlobalConfiguration.Configuration.Routes.MapHttpRoute(
name: "DefaultApi",
routeTemplate: "api/{controller}/{id}",
defaults: new { id = RouteParameter.Optional }
);
}
在这个例子中，我们设置了默认的API路由模板。开辟者可以根据自己的需求来添加或修改路由规则，以实现期望的路由效果。
3. 设置Web API服务
3.1 Web API服务的基本设置
3.1.1 理解和服务的启动类
在ASP.NET Web API项目中，启动类是一个关键组件，它负责初始化和设置Web API框架。通常，这个类的名称是Startup，它继续自System.Web.Http.WebHost的WebHostStartup类。通过在Startup类中编写设置代码，我们可以定义如何构建HTTP请求处理管道，以及如何启动和运行Web API服务。
public class Startup : System.Web.Http.WebHost.WebHostStartup
{
public void Configuration(IAppBuilder app)
{
// 在这里配置服务和中间件
}
}
在上述代码中，Configuration方法接受一个IAppBuilder类型的参数，它用于构建和设置HTTP请求处理管道。在这个方法中，我们通常会调用HttpConfiguration对象的Configure方法来注册路由和服务。
3.1.2 注册路由和服务
注册路由是确保Web API能够正确相应客户端请求的底子。路由规则定义了URL模式与对应的控制器和动作方法之间的映射关系。我们利用RouteConfig类来定义和注册这些路由规则。
public static class RouteConfig
{
public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes)
{
routes.IgnoreRoute("{resource}.axd/{*pathInfo}");
// 注册自定义路由规则
routes.MapHttpRoute(
name: "DefaultApi",
routeTemplate: "api/{controller}/{id}",
defaults: new { id = RouteParameter.Optional }
);
}
}
在RouteConfig类的RegisterRoutes方法中，我们利用MapHttpRoute方法来注册一个默认的API路由。这个路由模板"api/{controller}/{id}"意味着任何以/api/开头的URL请求都会被映射到相应的控制器和动作方法上，此中{controller}部分将会更换为控制器的名称，{id}部分则对应于动作方法的参数。
接着，我们需要在Startup类中利用RouteConfig来注册这些路由规则。
public class Startup : System.Web.Http.WebHost.WebHostStartup
{
public void Configuration(IAppBuilder app)
{
var config = new HttpConfiguration();
// 注册路由
RouteConfig.RegisterRoutes(config.Routes);
// 配置服务
WebApiConfig.Register(config);
// 其他配置代码...
app.UseWebApi(config);
}
}
在这个设置过程中，我们起首创建了一个HttpConfiguration对象，然后利用RouteConfig.RegisterRoutes方法注册路由规则。最后，通过app.UseWebApi(config)方法将设置好的HttpConfiguration应用到请求处理管道中。
3.2 高级设置本事
3.2.1 设置依靠注入容器
依靠注入（DI）是一种计划模式，答应我们从硬编码依靠中解耦代码，从而使得代码更加机动、易于测试和维护。ASP.NET Web API支持依靠注入，并且默认利用了内置的依靠注入容器。然而，在实际开辟中，我们可能需要利用更加强大和机动的DI容器，如Autofac、Ninject等。
public class Startup
{
public void Configuration(IAppBuilder app)
{
var config = new HttpConfiguration();
// 创建并配置依赖注入容器
var container = new ContainerBuilder();
// 注册服务
container.RegisterType<IMyService, MyService>();
// 构建容器
var builtContainer = container.Build();
// 将内置的依赖注入容器替换为自定义容器
config.DependencyResolver = new AutofacWebApiDependencyResolver(builtContainer);
// 其他配置...
app.UseWebApi(config);
}
}
在这个例子中，我们利用Autofac作为依靠注入容器。起首创建一个ContainerBuilder实例，通过它来注册服务。然后创建容器实例，并利用AutofacWebApiDependencyResolver将Autofac容器连接到Web API的依靠注入系统中。
3.2.2 特定服务的中间件注册
中间件是ASP.NET Web API中处理HTTP请求的一个关键概念。我们可以在请求管道中注册中间件，以执行特定的服务逻辑，比如认证、授权、日记记载等。每一段中间件逻辑都是在HTTP请求被发送到控制器动作方法之前大概之后执行的。
public class Startup
{
public void Configuration(IAppBuilder app)
{
var config = new HttpConfiguration();
// 注册路由、依赖注入等...
// 注册特定服务的中间件
config.MessageHandlers.Add(new MyAuthenticationHandler());
// 将配置好的HttpConfiguration应用到请求处理管道中
app.UseWebApi(config);
}
}
在上述代码中，MyAuthenticationHandler是一个自定义的DelegatingHandler，我们通过向HttpConfiguration.MessageHandlers聚集中添加它来注册一个中间件处理程序。如许，在Web API处理请求的过程中，MyAuthenticationHandler将会在请求到达控制器之前执行相应的认证逻辑。
3.3 服务的监控和日记记载
3.3.1 服务运行状态的监控方法
监控Web API服务的状态对于确保其稳定运行至关重要。ASP.NET Web API支持多种监控方法，包罗利用内置的日记记载功能、集成第三方监控工具，以及实现自定义监控逻辑。
public class Startup
{
public void Configuration(IAppBuilder app)
{
var config = new HttpConfiguration();
// 配置服务...
// 配置日志记录
config.Filters.Add(new MyLoggingFilterAttribute());
app.UseWebApi(config);
}
}
在上述代码中，我们通过添加一个自定义的ActionFilterAttribute（例如MyLoggingFilterAttribute）来实现请求处理的监控。这个自定义过滤器可以在请求处理的不同阶段记载日记信息，比如请求开始、请求结束、非常抛出等。
3.3.2 日记记载策略和最佳实践
正确的日记记载策略能够资助开辟者快速定位问题并优化性能。发起接纳结构化日记记载，包含充足的上下文信息，并根据日记级别来控制输出的具体程度。
public class MyLoggingFilterAttribute : ActionFilterAttribute
{
public override void OnActionExecuting(HttpActionContext actionContext)
{
// 记录请求开始的信息
var logMessage = $"Request started: {DateTime.UtcNow}, URL: {actionContext.Request.RequestUri}";
// 输出到日志系统（例如使用Serilog或NLog）
Logger.Debug(logMessage);
}
public override void OnActionExecuted(HttpActionExecutedContext actionExecutedContext)
{
// 记录请求结束的信息
var logMessage = $"Request ended: {DateTime.UtcNow}, Status Code: {actionExecutedContext.Response.StatusCode}";
// 输出到日志系统
Logger.Debug(logMessage);
}
}
在这个自定义的ActionFilterAttribute实现中，我们分别重写了OnActionExecuting和OnActionExecuted方法，这两个方法分别在控制器动作方法执行之前和执行之后被调用。通过这些方法，我们可以记载请求的开始和结束时间、请求的URL以及相应的状态码等信息。
通过上述监控和日记记载的实践，开辟者不仅能够确保Web API服务的稳定运行，还能在出现问题时迅速进行调试和修复。
4. 多种宿主方式支持
ASP.NET Web API 提供了多种宿主方式，以适应不同的摆设和运行环境。从传统的 IIS 宿主到机动的自托管方式，不同的宿主方案具有各自的上风和限制。在多宿主环境下的挑战与应对策略，也是开辟人员需要把握的知识点。本章节将具体探讨这些方面的内容。
4.1 IIS宿主
4.1.1 IIS宿主的上风和限制
IIS（Internet Information Services）宿主是ASP.NET Web API的默认宿主方式，它提供了一个全面的托管平台，答应应用程序利用IIS的很多内置功能，比如进程回收、主动错误页、IIS管理控制台等。这使得IIS宿主成为很多企业级摆设的首选。
IIS宿主的重要上风包罗： - 完整的IIS安全特性，如请求筛选和URL授权。 - 利用IIS的协议支持，如HTTP/2。 - 简化摆设过程，利用MSDeploy进行一键式摆设。 - 故障转移和负载平衡集成。
然而，IIS宿主也有一些限制： - 需要在Windows环境下运行。 - 可能碰到的“DLL地狱”问题，即版本辩说。 - 启动时间相对较长，因为它需要等待IIS启动。 - 需要管理员权限设置IIS。
4.1.2 如安在IIS中设置Web API项目
在IIS中设置Web API项目相对简单，以下是基本步调：
[*] 发布Web API项目： 利用Visual Studio中的发布功能，选择“文件系统”，并将项目发布到指定目录。
[*] 创建应用程序池： 在IIS管理器中，创建一个新的应用程序池，并选择.NET CLR版本。
[*] 创建网站： 在IIS管理器中创建新的网站，并指向刚才发布的目录。
[*] 设置应用程序池： 确保应用程序池的.NET CLR版本设置正确，并禁用32位应用程序的限制（如果需要）。
完成以上步调后，Web API项目应该可以在IIS中成功运行。此时可以通过欣赏器访问设置的URL，查看Web API是否正常相应。
4.2 自托管
4.2.1 自托管的场景和好处
自托管答应开辟者在不依靠于IIS的环境中运行ASP.NET Web API应用程序。开辟者可以完全控制应用程序的运行环境，这对于想要避免IIS限制或需要在Linux和其他非Windows平台上运行Web API的场景特殊有效。
自托管的好处包罗： - 跨平台支持，如运行在Linux或macOS上。 - 自定义设置选项，可以更机动地优化应用。 - 快速启动时间，因为没有IIS启动过程。 - 控制整个应用程序生命周期，便于诊断和调试。
4.2.2 实现自托管的步调和留意事项
实现自托管的步调如下：
[*] 安装.NET运行时： 从dotnet.microsoft.com下载并安装.NET运行时。
[*] 创建控制台应用程序： 在Visual Studio中创建一个控制台应用程序项目。
[*] 添加Web API依靠： 通过NuGet添加必要的ASP.NET Web API依靠。
[*] 编写宿主代码： 利用HttpListener或Kestrel服务器等技术编写宿主代码。
留意事项： - 当在Linux上进行自托管时，利用Kestrel服务器，因为它提供了原生的跨平台支持。 - 思量利用反向代理（如Nginx）来处理静态内容服务、SSL终止等任务。 - 确保处理好端口辩说和网络安全问题。
4.3 多宿主环境下的挑战与应对
4.3.1 理解多宿主环境的复杂性
多宿主环境指的是在一个应用程序中利用多个宿主方式，比如在开辟时利用自托管，而在生产环境中利用IIS宿主。这种环境的复杂性重要表现在设置管理、服务监控、负载平衡和故障转移等方面。
4.3.2 设置管理和故障排除本事
多宿主环境下的设置管理可能会变得复杂，但有一些本事可以简化这一过程：
[*] 利用环境变量： 为不同环境设置不同的设置值，可以避免硬编码。
[*] 利用设置文件模板： 创建设置文件模板，根据摆设环境参数化设置值。
[*] 摆设脚本主动化： 利用脚本主动化摆设过程，减少人为错误。
[*] 设置集成的监控系统： 利用如Prometheus和Grafana如许的监控系统对服务进行连续监控。
[*] 编写具体的日记记载和故障排除指南： 提供清晰的日记记载和故障排除步调，以便快速定位和解决问题。
以下是通过设置appsettings.json和环境变量来管理多宿主环境设置的示例：
{
"Logging": {
"LogLevel": {
"Default": "Information",
"Microsoft": "Warning",
"Microsoft.Hosting.Lifetime": "Information"
}
},
"Kestrel": {
"Endpoints": {
"Http": {
"Url": "http://localhost:5000"
}
}
},
"AllowedHosts": "*"
}
同时在Windows上，可以通过环境变量来覆盖appsettings.json中的设置，例如设置环境变量ASPNETCORE_URLS来设置Kestrel服务器监听的URL。
如许，在多宿主环境的复杂性中，开辟人员可以保持对不同环境设置的清晰控制，并能够有效地进行故障排除和维护。
5. HTTP路由管理
HTTP路由是Web API的焦点，它负责将客户端请求映射到应用程序中相应的处理程序上。一个良好计划的路由系统不仅能够资助开辟者组织和简化代码，还能提升应用程序的可扩展性和可维护性。在ASP.NET Web API中，路由机制提供了机动的方式，答应我们定义如何将HTTP请求映射到对应的控制器和操作方法上。
5.1 路由的基本概念
路由的工作机制依靠于将请求的URL路径映射到一个处理该请求的代码块。一个有效的路由设置能够确保不同的URL可以触发不同的应用程序逻辑。
5.1.1 路由的作用和重要性
在Web API中，路由是通过路由模板实现的，这些模板定义了一种映射规则，根据客户端请求的URL模式，将请求转发到得当的控制器及其动作方法上。通过路由，开辟人员可以构建RESTful风格的URL，同时在不改变URL结构的前提下，控制请求的流向。
路由的作用包罗：
[*] 提供同一的接口 ：通过路由，API提供同一的接口规范，使得客户端可以按照约定好的URL模式发起请求。
[*] 易于维护和扩展 ：路由的模块化计划使得维护和扩展应用程序变得更加容易。开辟者可以通过修改路由规则来调整应用程序的行为，而无需改动底层代码。
[*] 支持多种请求格式 ：良好的路由计划可以支持多种数据格式的请求和相应，如JSON、XML等，提升API的机动性。
5.1.2 路由与MVC的区别和联系
尽管ASP.NET Web API和ASP.NET MVC在处理HTTP请求的方式上有所差异，但它们的路由系统有很多相似之处。路由在MVC中负责将URL映射到控制器和动作方法，而在Web API中，则是映射到控制器和API方法。
两者的重要区别在于：
[*] 目的受众不同 ：MVC重要面向Web应用的页面和视图渲染，而Web API重要面向数据和API服务。
[*] 路由规则的计划 ：MVC更倾向于利用约定而非设置，而Web API答应开辟者定义更机动的路由规则。
[*] 内容交付 ：MVC通常返回HTML内容，而Web API重要返回数据内容，如JSON或XML。
Web API的路由系统继续了MVC路由的机动性，同时进行了优化，以便更好地处理API请求。
5.2 路由设置本事
路由设置是设置Web API应用程序的关键步调。开辟者可以根据应用程序的需要，定义复杂的路由规则以满意不同的业务场景。
5.2.1 设置自定义路由规则
默认环境下，Web API利用一个尺度的路由模板，该模板将URL路径中的第一部分映射到控制器上。自定义路由规则可以让我们更精确地控制URL到控制器和动作方法的映射关系。
自定义路由规则的设置示例如下：
config.Routes.MapHttpRoute(
name: "DefaultApi",
routeTemplate: "api/{controller}/{id}",
defaults: new { id = RouteParameter.Optional }
);
在这个示例中，我们定义了一个名为“DefaultApi”的路由，此中{controller}占位符映射到控制器名称，{id}映射到控制器的动作方法参数。RouteParameter.Optional表示id参数是可选的。
5.2.2 解决路由辩说和错误
路由辩说是指多个路由模板能够匹配同一个URL，而路由错误通常是由于没有找到与请求URL相匹配的路由模板。为了避免路由辩说，可以利用路由的顺序以及设置更具体的路由模板。对于路由错误，发起设置一个“捕获全部”的路由模板，用以捕获未能匹配到任何路由的请求，返回一个友爱的错误相应。
一个避免辩说和处理错误的路由设置可能如下：
// 起首注册具体的路由config.Routes.MapHttpRoute( name: "SpecificApi", routeTemplate: "api/{controller}/{action}/{id}", defaults: new { id = RouteParameter.Optional });// 然后注册默认路由config.Routes.MapHttpRoute(
name: "DefaultApi",
routeTemplate: "api/{controller}/{id}",
defaults: new { id = RouteParameter.Optional }
);
// 最后注册捕获全部路由的处理程序config.Routes.MapHttpRoute( name: "CatchAllApi", routeTemplate: "{*url}", defaults: new { controller = "Error", action = "NotFound" });在这个设置中，SpecificApi路由模板最具体，优先匹配，如果没有匹配成功，则尝试DefaultApi模板。如果全部模板都没有匹配成功，将利用CatchAllApi路由处理。
5.3 高级路由特性
随着Web API应用的扩展，我们可能需要实现更高级的路由功能来满意业务需求。
5.3.1 版本化路由的实现和管理
应用程序版本化是API管理中的常见实践，它答应开辟者同时维护和摆设应用程序的多个版本。版本化路由可以基于URL的某个部分来区分不同的API版本，常见的做法是在URL路径中参加版本号。
实现版本化路由的一个设置示例如下：
config.Routes.MapHttpRoute(
name: "VersionedApi",
routeTemplate: "api/v{version}/{controller}/{id}",
defaults: new { id = RouteParameter.Optional, version = "1" }
);
在这个路由模板中，v{version}占位符用于匹配API的版本号，如v1或v2。通过这种方式，我们可以针对不同的API版本利用不同的路由模板。
5.3.2 跨域请求的路由设置
跨域资源共享（CORS）是Web应用开辟中经常碰到的问题。当Web API需要处理来自不同源的请求时，需要在路由设置中启用CORS支持。
启用CORS支持的路由设置示例如下：
// 允许来自所有源的跨域请求
config.EnableCors();
// 在路由配置中应用CORS策略
config.Routes.MapHttpRoute(
name: "CORSApi",
routeTemplate: "api/{controller}/{id}",
defaults: new { id = RouteParameter.Optional }
);
通过调用config.EnableCors()启用CORS后，开辟者需要在路由设置中为需要支持跨域的API注册CORS策略。对于更复杂的CORS设置，可以利用属性和自定义CORS策略来实现更细粒度的控制。
以上章节内容先容了HTTP路由管理在ASP.NET Web API中的关键作用、基本概念、设置本事以及高级特性。通过合理设置和理解路由系统，开辟者可以为Web API计划出既高效又易于维护的路由结构。随着应用程序的发展，这些路由设置将支持起复杂的应用场景，并成为确保Web API顺畅运作的基石。
6. 中间件管道定义
6.1 中间件管道的工作机制
6.1.1 中间件管道的作用和组件
在ASP.NET Web API中，中间件管道（Middleware Pipeline）是应用程序处理HTTP请求和相应的组件聚集。它提供了一种机动的方式来插入请求处理逻辑，使得每个HTTP请求都可以颠末一系列的中间件组件进行处理，最后才到达路由处理器并天生相应。
中间件组件是通过一系列的委托来执行的，此中每个委托代表了请求处理链中的一个步调。在.NET Core中，这一概念得到了扩展，引入了Use方法来添加中间件到管道中。这种方式比起传统的IHttpModule更为直观和模块化。
public class Startup
{
public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
// 使用中间件组件
app.UseMiddleware<RequestLoggerMiddleware>();
app.UseMiddleware<ExceptionHandlingMiddleware>();
// 其他配置...
}
}
6.1.2 中间件的执行顺序和生命周期
中间件的执行顺序非常重要，因为它们决定了请求处理的流程。通常环境下，中间件的设置顺序与它们在管道中的执行顺序是相反的。也就是说，最后添加到IApplicationBuilder的中间件将起首被调用。
中间件的生命周期涉及几个关键点：
[*]Invoke或InvokeAsync方法：这是中间件开始处理请求的地方。
[*] 在Invoke或InvokeAsync方法中，中间件可以决定是直接调用下一个中间件，还是将相应直接发送回客户端，大概同时进行。
[*] 每个中间件都有机会在请求处理流程的任何点修改HTTP上下文或相应。
public class RequestLoggerMiddleware
{
private readonly RequestDelegate _next;
public RequestLoggerMiddleware(RequestDelegate next)
{
_next = next;
}
public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
{
// 记录请求开始时间
var watch = Stopwatch.StartNew();
// 调用下一个中间件或处理器
await _next(context);
// 记录请求处理耗时
watch.Stop();
// 可以记录日志等操作...
}
}
6.2 构建自定义中间件
6.2.1 自定义中间件的场景和计划思路
构建自定义中间件可以用于各种场景，如日记记载、安全认证、请求监控等。计划自定义中间件时，应思量以下思路：
[*] 单一职责原则 ：确保每个中间件只处理一件事变。
[*] 无状态处理 ：中间件处理请求时应尽可能地无状态，避免影响性能。
[*] 可复用性 ：计划中间件时，应思量将来的复用性，使其能实用于不同的场景。
6.2.2 实现中间件的具体步调
要实现一个中间件，需要定义一个遵循特定署名的委托方法，并在该方法中执行中间件逻辑。下面是一个简单的示例：
public class MyCustomMiddleware
{
private readonly RequestDelegate _next;
public MyCustomMiddleware(RequestDelegate next)
{
_next = next;
}
public async Task Invoke(HttpContext context)
{
// 中间件逻辑
// ...
await _next(context); // 确保调用下一个中间件
}
}
接下来，需要在Startup类的Configure方法中注册中间件：
public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
app.UseMiddleware<MyCustomMiddleware>();
// 其他中间件配置...
}
6.3 中间件的优化和调试
6.3.1 分析中间件性能瓶颈
在中间件的利用过程中，性能瓶颈是可能出现的一个问题。为了解决这个问题，可以进行如下操作：
[*] 利用性能分析工具 ：.NET Profiler工具可以资助辨认性能瓶颈。
[*] 异步处理 ：确保中间件逻辑中的I/O操作是异步的，减少线程壅闭。
[*] 资源管理 ：正确地管理资源，如数据库连接，确保及时释放。
6.3.2 中间件调试本事和工具
调试中间件的过程涉及到了解中间件在请求处理过程中的行为。以下是一些调试本事：
[*] 启用日记记载 ：在中间件内部集成日记记载功能，记载请求处理的关键信息。
[*] 利用断点 ：在Visual Studio中为中间件逻辑添加断点，渐渐执行以检查流程。
[*] 查看中间件调用顺序 ：确保中间件执行顺序符合预期。
调试工具方面，除了Visual Studio提供的功能之外，还可以利用专门的中间件测试工具，例如TestServer，它答应在单元测试中模拟HTTP请求和相应。
var server = new TestServer(new WebHostBuilder().UseStartup<Startup>());
var response = await server.CreateClient().GetAsync("api/values");
通过上述步调和本事，可以有效地构建、优化和调试ASP.NET Web API中间件管道。
7. 依靠注入支持
依靠注入（Dependency Injection，简称DI）是ASP.NET Web API中用于实现服务解耦和进步代码可测试性的焦点机制之一。依靠注入不仅可以提升应用程序的模块化，还能资助开辟者编写更清晰、更机动且更易于维护的代码。在本章中，我们将深入了解依靠注入的基本原理、如安在Web API中实现依靠注入以及依靠注入的高级利用方法。
7.1 依靠注入的基本原理
7.1.1 依靠注入的概念和上风
依靠注入是一种计划模式，其焦点思想是将依靠关系的创建和维护从利用这些依靠关系的代码中分离出来。在依靠注入模式中，客户端代码不再直接创建依靠对象，而是通过构造函数、属性或其他方法向依靠对象通报，如许就实现了依靠关系的“注入”。
依靠注入的上风重要表现在以下几个方面： - 解耦 ：通过依靠注入，可以减少模块之间的耦合，使得各个组件能够独立地进行开辟和测试。 - 设置机动性 ：依靠关系的设置变得更加机动，便于在不同的环境中利用不同的实现。 - 可测试性 ：依靠注入使得单元测试更加容易进行，因为可以注入mock对象来模拟依靠行为。 - 代码清晰性 ：通过依靠注入，代码的依靠关系变得更加明白，有助于理解和维护。
7.1.2 依靠注入在Web API中的应用
在ASP.NET Web API中，依靠注入贯穿整个请求处理管道。从控制器的创建到动作方法的执行，整个流程都可能涉及到依靠注入。例如，控制器自己可以被注入其他服务（如数据库访问层、日记记载器等），以便在控制器中利用。
public class ProductsController : ApiController
{
private readonly IProductService _productService;
public ProductsController(IProductService productService)
{
_productService = productService;
}
// GET api/products
public IEnumerable<Product> GetProducts()
{
return _productService.GetAllProducts();
}
}
7.2 实现依靠注入
7.2.1 选择和设置依靠注入容器
ASP.NET Web API支持多种依靠注入容器，如内置的Microsoft.DependencyInjection、Autofac、Ninject等。开辟者可以根据项目需求和认识程度选择符合的容器。
以Microsoft.DependencyInjection为例，起首需要在项目中安装Microsoft.Extensions.DependencyInjectionNuGet包。
Install-Package Microsoft.Extensions.DependencyInjection
接着，在项目启动时设置依靠注入容器：
public static class WebApiConfig
{
public static void Register(HttpConfiguration config)
{
var services = new ServiceCollection();
// 注册服务
services.AddTransient<IProductService, ProductService>();
// 构建依赖注入容器
IServiceProvider serviceProvider = services.BuildServiceProvider();
// 将依赖注入容器集成到Web API配置中
config.DependencyResolver = new DefaultDependencyResolver(serviceProvider);
}
}
7.2.2 在Web API项目中注册和利用服务
一旦设置了依靠注入容器，接下来就需要在容器中注册服务，并在需要的地方利用这些服务。这通常在Startup类的Configuration方法中完成。
public void Configuration(IAppBuilder app)
{
var config = new HttpConfiguration();
var container = new ServiceCollection();
// 注册服务
container.AddTransient<IProductService, ProductService>();
// 创建服务提供者
var services = container.BuildServiceProvider();
// 将服务集成到配置中
config.DependencyResolver = new AutofacWebApiDependencyResolver(container);
WebApiConfig.Register(config);
app.UseWebApi(config);
}
7.3 依靠注入的高级利用
7.3.1 剖析复杂依靠关系和生命周期管理
在复杂的系统中，服务之间可能存在复杂的依靠关系，同时需要管理这些服务的生命周期。依靠注入容器通常提供多种服务生命周期管理选项，例如瞬态（Transient）、作用域（Scoped）和单例（Singleton）。
例如，对于数据库上下文（DbContext），通常渴望在请求作用域内保持生命周期，可以如许设置：
services.AddDbContext<YourDbContext>(options =>
options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("YourConnectionString")),
ServiceLifetime.Scoped);
7.3.2 处理依靠注入中的常见问题
在依靠注入的实践过程中，开辟者可能会碰到一些常见问题，比如服务循环依靠、依靠抽象而非实现导致的扩展困难、在中间件中利用依靠注入等。
解决这些问题通常需要更深入地理解依靠注入的原理和最佳实践。例如，避免循环依靠的一种方法是重新评估你的计划，看看是否可以通过引入新的抽象来简化依靠关系。在中间件中利用依靠注入，可以通过自定义DelegatingHandler来实现，如下：
public class MyCustomHandler : DelegatingHandler
{
protected override Task<HttpResponseMessage> SendAsync(
HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken)
{
// 使用依赖注入的服务
var logger = request.GetDependencyScope().GetService(typeof(ILogger)) as ILogger;
logger.Log("Handler is running");
return base.SendAsync(request, cancellationToken);
}
}
在这一章节中，我们深入了解了依靠注入在ASP.NET Web API中的作用和应用，探讨了如何选择和设置依靠注入容器，以及如何解决依靠注入中碰到的常见问题。通过合理利用依靠注入，开辟者可以构建出更加模块化、可测试且易于维护的Web API应用。在下一章节中，我们将继续深入探讨ASP.NET Web API的其他高级主题。
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简介：System.Web.Http.WebHost是ASP.NET Web API中关键的Web服务主机组件。ASP.NET Web API答应开辟者构建实用于欣赏器和移动设备的HTTP服务。WebHost作为Web API的焦点组件之一，负责启动和管理Web API的生命周期，包罗设置服务、宿主服务、路由注册、中间件管道以及依靠注入等功能。了解和利用System.Web.Http.WebHost组件对于构建RESTful服务和理解ASP.NET Web API的内部工作原理是至关重要的。
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