ASP.NET Core基础知识(二)【应用启动】

Startup 类配置服务和应用的请求管道。

Startup 类

ASP.NET Core 应用使用 Startup 类，按照约定命名为 Startup。 Startup 类：

• 可选择性地包括Microsoft.AspNetCore.Hosting.StartupBase.ConfigureServices方法以配置应用的服务。 服务是一个提供应用功能的可重用组件。 在 ConfigureServices 中配置配置（也称为“注册”）并通过依存关系注入 (DI) 或 Microsoft.AspNetCore.Builder.IApplicationBuilder.ApplicationServices在整个应用中使用。
• 包括Microsoft.AspNetCore.Hosting.StartupBase.Configure方法以创建应用的请求处理管道。

当应用启动时，运行时调用 ConfigureServices 和 Configure：

public class Startup
{
    // Use this method to add services to the container.
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        ...
    }

    // Use this method to configure the HTTP request pipeline.
    public void Configure(IApplicationBuilder app)
    {
        ...
    }
}

在构建应用的主机时，系统为应用指定 Startup 类。 在 Program 类的主机生成器上调用 Build 时，将生成应用的主机。 通常通过在主机生成器上调用 WebHostBuilderExtensions.UseStartup<TStartup>方法来指定 Startup 类：

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        CreateWebHostBuilder(args).Build().Run();
    }

    public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
        WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
            .UseStartup<Startup>();
}

主机提供 Startup 类构造函数可用的某些服务。 应用通过 ConfigureServices 添加其他服务。 然后，主机和应用服务都可以在 Configure 和整个应用中使用。

在 Startup 类中注入依赖关系的常见用途为注入：

• IHostingEnvironment按环境配置服务。
• IConfigurationBuilder读取配置。
• ILoggerFactory 在记录器中创建 Startup.ConfigureServices。

public class Startup
{
    private readonly IHostingEnvironment _env;
    private readonly IConfiguration _config;
    private readonly ILoggerFactory _loggerFactory;

    public Startup(IHostingEnvironment env, IConfiguration config, 
        ILoggerFactory loggerFactory)
    {
        _env = env;
        _config = config;
        _loggerFactory = loggerFactory;
    }

    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        var logger = _loggerFactory.CreateLogger<Startup>();

        if (_env.IsDevelopment())
        {
            // Development service configuration

            logger.LogInformation("Development environment");
        }
        else
        {
            // Non-development service configuration

            logger.LogInformation($"Environment: {_env.EnvironmentName}");
        }

        // Configuration is available during startup.
        // Examples:
        //   _config["key"]
        //   _config["subsection:suboption1"]
    }
}

注入 IHostingEnvironment 的替代方法是使用基于约定的方法。 应用为不同的环境（例如，StartupDevelopment）单独定义 Startup 类时，相应的 Startup 类会在运行时被选中。 优先考虑名称后缀与当前环境相匹配的类。 如果应用在开发环境中运行并包含 Startup 类和 StartupDevelopment 类，则使用 StartupDevelopment 类。 有关详细信息，请参阅使用多个环境。

要了解有关主机的详细信息，请参阅 ASP.NET Core 中的 Web 主机和通用主机。 有关在启动过程中处理错误的信息，请参阅启动异常处理。

ConfigureServices 方法

ConfigureServices方法：

• 可选。
• 在 Configure 方法配置应用服务之前，由主机调用。
• 其中按常规设置配置选项。

典型模式是调用所有 Add{Service} 方法，然后调用所有 services.Configure{Service} 方法。 有关示例，请参阅配置标识服务。

主机可能会在调用 Startup 方法之前配置某些服务。 有关更多信息，请参见ASP.NET Core 中的 Web 主机和通用主机。

对于需要大量设置的功能，IServiceCollection上有 Add{Service} 扩展方法。 典型 ASP.NET Core 应用将为实体框架、标识和 MVC 注册服务：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // Add framework services.
    services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>
        options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection")));

    services.AddIdentity<ApplicationUser, IdentityRole>()
        .AddEntityFrameworkStores<ApplicationDbContext>()
        .AddDefaultTokenProviders();

    services.AddMvc();

    // Add application services.
    services.AddTransient<IEmailSender, AuthMessageSender>();
    services.AddTransient<ISmsSender, AuthMessageSender>();
}

将服务添加到服务容器，使其在应用和 Configure 方法中可用。 服务通过依赖关系注入或 ApplicationServices进行解析。

Configure 方法

Configure 方法用于指定应用响应 HTTP 请求的方式。 可通过将中间件组件添加到 IApplicationBuilder实例来配置请求管道。 Configure 方法可使用 IApplicationBuilder，但未在服务容器中注册。 托管创建 IApplicationBuilder 并将其直接传递到 Configure。

ASP.NET Core 模板配置的管道支持：

• 开发人员异常页
• 异常处理程序
• HTTP 严格传输安全性 (HSTS)
• HTTPS 重定向
• 静态文件
• 一般数据保护条例 (GDPR)
• ASP.NET Core MVC 和 Razor Pages

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
        app.UseDeveloperExceptionPage();
    }
    else
    {
        app.UseExceptionHandler("/Error");
        app.UseHsts();
    }

    app.UseHttpsRedirection();
    app.UseStaticFiles();
    app.UseCookiePolicy();

    app.UseMvc();
}

每个 Use 扩展方法将一个或多个中间件组件添加到请求管道。 例如，UseMvc 扩展方法将路由中间件添加到请求管道，并将MVC配置为默认处理程序。

请求管道中的每个中间件组件负责调用管道中的下一个组件，或在适当情况下使链发生短路。 如果中间件链中未发生短路，则每个中间件都有第二次机会在将请求发送到客户端前处理该请求。

其他服务（如 IHostingEnvironment 和 ILoggerFactory），也可以在 Configure 方法签名中指定。 如果指定，其他服务如果可用，将被注入。

有关如何使用 IApplicationBuilder 和中间件处理顺序的详细信息，请参阅 ASP.NET Core 中间件。

便利方法

若要配置服务和请求处理管道，而不使用 Startup 类，请在主机生成器上调用 ConfigureServices 和 Configure 便捷方法。 多次调用 ConfigureServices 将追加到另一个。 如果存在多个 Configure 方法调用，则使用最后一个 Configure 调用。

public class Program
{
    public static IHostingEnvironment HostingEnvironment { get; set; }
    public static IConfiguration Configuration { get; set; }

    public static void Main(string[] args)
    {
        CreateWebHostBuilder(args).Build().Run();
    }

    public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
        WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
            .ConfigureAppConfiguration((hostingContext, config) =>
            {
                HostingEnvironment = hostingContext.HostingEnvironment;
                Configuration = config.Build();
            })
            .ConfigureServices(services =>
            {
                ...
            })
            .Configure(app =>
            {
                var loggerFactory = app.ApplicationServices
                    .GetRequiredService<ILoggerFactory>();
                var logger = loggerFactory.CreateLogger<Program>();

                logger.LogInformation("Logged in Configure");

                if (HostingEnvironment.IsDevelopment())
                {
                    ...
                }
                else
                {
                    ...
                }

                var configValue = Configuration["subsection:suboption1"];

                ...
            });
}

使用 Startup 筛选器扩展 Startup

在应用的Configure中间件管道的开头或末尾使用 IStartupFilter来配置中间件。 IStartupFilter 有助于确保中间件在应用请求处理管道的开始或结束时由库添加的中间件之前或之后运行。

IStartupFilter 实现单个方法（即 Configure），该方法接收并返回Action<IApplicationBuilder>。
IApplicationBuilder定义用于配置应用请求管道的类。 有关详细信息，请参阅使用 IApplicationBuilder 创建中间件管道。

在请求管道中，每个 IStartupFilter 实现一个或多个中间件。 筛选器按照添加到服务容器的顺序调用。 筛选器可在将控件传递给下一个筛选器之前或之后添加中间件，从而附加到应用管道的开头或末尾。

下面的示例演示如何使用 IStartupFilter 注册中间件。

RequestSetOptionsMiddleware 中间件从查询字符串参数中设置选项值：

public class RequestSetOptionsMiddleware
{
    private readonly RequestDelegate _next;
    private IOptions<AppOptions> _injectedOptions;

    public RequestSetOptionsMiddleware(
        RequestDelegate next, IOptions<AppOptions> injectedOptions)
    {
        _next = next;
        _injectedOptions = injectedOptions;
    }

    public async Task Invoke(HttpContext httpContext)
    {
        Console.WriteLine("RequestSetOptionsMiddleware.Invoke");

        var option = httpContext.Request.Query["option"];

        if (!string.IsNullOrWhiteSpace(option))
        {
            _injectedOptions.Value.Option = WebUtility.HtmlEncode(option);
        }

        await _next(httpContext);
    }
}

在 RequestSetOptionsStartupFilter 类中配置 RequestSetOptionsMiddleware：

public class RequestSetOptionsStartupFilter : IStartupFilter
{
    public Action<IApplicationBuilder> Configure(Action<IApplicationBuilder> next)
    {
        return builder =>
        {
            builder.UseMiddleware<RequestSetOptionsMiddleware>();
            next(builder);
        };
    }
}

IStartupFilter 在ConfigureServices的服务容器中注册，参数 Startup 从 Startup 类外部注册：

WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .ConfigureServices(services =>
    {
        services.AddTransient<IStartupFilter, 
            RequestSetOptionsStartupFilter>();
    })
    .UseStartup<Startup>()
    .Build();

当提供 option 的查询字符串参数时，中间件在 MVC 中间件呈现响应之前处理分配值：

中间件执行顺序由 IStartupFilter 注册顺序设置：

• 多个 IStartupFilter 实现可能与相同的对象进行交互。 如果顺序很重要，请将它们的 IStartupFilter 服务注册进行排序，以匹配其中间件应有的运行顺序。
• 库可能添加包含一个或多个 IStartupFilter 实现的中间件，这些实现在向 IStartupFilter 注册的其他应用中间件之前或之后运行。 若要在库的 IStartupFilter 添加中间件之前调用 IStartupFilter 中间件，请在将库添加到服务容器之前定位服务注册。 若要在此后调用，请在添加库之后定位服务注册。

在启动时从外部程序集添加配置

通过IHostingStartup实现，可在启动时从应用 Startup 类之外的外部程序集向应用添加增强功能。 有关更多信息，请参见在 ASP.NET Core 中使用承载启动程序集。