IIS与asp.net管道

寂寞大萝卜

　　asp.net管道

　　以IIS 6.0为例，在工作进程w3wp.exe中，利用Aspnet_ispai.dll加载.NET运行时（如果.NET运行时尚未加载）。IIS 6引入了应用程序池的概念，一个工作进程对应着一个应用程序池。一个应用程序池可以承载一个或者多个Web应用，每个Web应用映射到一个IIS虚拟目录。与IIS 5.x一样，每一个Web应用运行在各自的应用程序域中。
　　如果HTTP.SYS接收到的HTTP请求是对该Web应用的第一次访问，当成功加载了运行时后，会通过AppDomainFactory为该Web应用创建一个应用程序域（AppDomain）。随后，一个特殊的运行时IsapiRuntime被加载。IsapiRuntime定义在程序集System.Web中，对应的命名空间为System.Web.Hosting。IsapiRuntime会接管该HTTP请求。
　　IsapiRuntime会首先创建一个IsapiWorkerRequest对象，用于封装当前的HTTP请求，并将该IsapiWorkerRequest对象传递给ASP.NET运行时：HttpRuntime，从此时起，HTTP请求正式进入了ASP.NET管道。根据IsapiWorkerRequest对象，HttpRuntime会创建用于表示当前HTTP请求的上下文（Context）对象：HttpContext。
　　随着HttpContext被成功创建，HttpRuntime会利用HttpApplicationFactory创建新的或者获取现有的HttpApplication对象。实际上，ASP.NET维护着一个HttpApplication对象池，HttpApplicationFactory从池中选取可用的HttpApplication用户处理HTTP请求，处理完毕后将其释放到对象池中。HttpApplicationFactory负责处理当前的HTTP请求。
　　在HttpApplication初始化过程中，会根据配置文件加载并初始化相应的HttpModule对象。对于HttpApplication来说，在它处理HTTP请求的不同的阶段会触发不同的事件（Event），而HttpModule的意义在于通过注册HttpApplication的相应的事件，将所需的操作注入整个HTTP请求的处理流程。ASP.NET的很多功能，比如身份验证、授权、缓存等，都是通过相应的HttpModule实现的。
　　而最终完成对HTTP请求的处理实现在另一个重要的对象中：HttpHandler。对于不同的资源类型，具有不同的HttpHandler。比如.aspx页对应的HttpHandler为System.Web.UI.Page，WCF的.svc文件对应的HttpHandler为System.ServiceModel.Activation.HttpHandler。上面整个处理流程如第1图所示。
　　HttpApplication
　　HttpApplication是整个ASP.NET基础架构的核心，它负责处理分发给它的HTTP请求。由于一个HttpApplication对象在某个时刻只能处理一个请求，只有完成对某个请求的处理后，HttpApplication才能用于后续的请求的处理。所以，ASP.NET采用对象池的机制来创建或者获取HttpApplication对象。具体来讲，当第一个请求抵达的时候，ASP.NET会一次创建多个HttpApplication对象，并将其置于池中，选择其中一个对象来处理该请求。当处理完毕，HttpApplication不会被回收，而是释放到池中。对于后续的请求，空闲的HttpApplication对象会从池中取出，如果池中所有的HttpApplication对象都处于繁忙的状态，ASP.NET会创建新的HttpApplication对象。
　　HttpApplication处理请求的整个生命周期是一个相对复杂的过程，在该过程的不同阶段会触发相应的事件。我们可以注册相应的事件，将我们的处理逻辑注入到HttpApplication处理请求的某个阶段。我们接下来介绍的HttpModule就是通过HttpApplication事件注册的机制实现相应的功能的。表1按照实现的先后顺利列出了HttpApplication在处理每一个请求时触发的事件名称。
　　经典的asp.net管道的19个事件：
　　名称
　　描述
　　BeginRequest
　　HTTP管道开始处理请求时，会触发BeginRequest事件
　　AuthenticateRequest，PostAuthenticateRequest
　　ASP.NET先后触发这两个事件,使安全模块对请求进行身份验证
　　AuthorizeRequest，PostAuthorizeRequest
　　ASP.NET先后触发这两个事件,使安全模块对请求进程授权
　　ResolveRequestCache，PostResolveRequestCache
　　ASP.NET先后触发这两个事件，以使缓存模块利用缓存的直接对请求直接进程响应（缓存模块可以将响应内容进程缓存，对于后续的请求，直接将缓存的内容返回，从而提高响应能力）。
　　PostMapRequestHandler
　　对于访问不同的资源类型，ASP.NET具有不同的HttpHandler对其进程处理。对于每个请求，ASP.NET会通过扩展名选择匹配相应的HttpHandler类型，成功匹配后，该实现被触发
　　AcquireRequestState，PostAcquireRequestState
　　ASP.NET先后触发这两个事件，使状态管理模块获取基于当前请求相应的状态，比如SessionState
　　PreRequestHandlerExecute，PostRequestHandlerExecute
　　ASP.NET最终通过一请求资源类型相对应的HttpHandler实现对请求的处理，在实行HttpHandler前后，这两个实现被先后触发
　　ReleaseRequestState，PostReleaseRequestState
　　ASP.NET先后触发这两个事件，使状态管理模块释放基于当前请求相应的状态
　　UpdateRequestCache，PostUpdateRequestCache
　　ASP.NET先后触发这两个事件，以使缓存模块将HttpHandler处理请求得到的相应保存到输出缓存中
　　LogRequest，PostLogRequest
　　ASP.NET先后触发这两个事件为当前请求进程日志记录
　　EndRequest
　　整个请求处理完成后，EndRequest事件被触发
　　对于一个ASP.NET应用来说，HttpApplication派生于global.asax文件，我们可以通过创建global.asax文件对HttpApplication的请求处理行为进行定制。global.asax采用一种很直接的方式实现了这样的功能，这种方式既不是我们常用的方法重写（Method Overriding）或者事件注册，而是直接采用方法名匹配。在global.asax中，我们按照这样的方法命名规则进行事件注册：Application_{Event Name}。比如Application_BeginRequest方法用于处理HttpApplication的BeginRequest事件。如果通过VS创建一个global.asax文件，下面是默认的定义。
　　

1 <%@ Application Language="C#" %>　　
2 <script runat="server">
　　
3    void Application_Start(object sender, EventArgs e) {}
　　
4    void Application_End(object sender, EventArgs e) {}
　　
5    void Application_Error(object sender, EventArgs e) {}
　　
6    void Session_Start(object sender, EventArgs e) {}
　　
7    void Session_End(object sender, EventArgs e) {}
　　
8 </script>
　　

　　HttpModule
　　ASP.NET为创建各种.NET Web应用提供了强大的平台，它拥有一个具有高度可扩展性的引擎，并且能够处理对于不同资源类型的请求。那么，是什么成就了ASP.NET的高可扩展性呢？ HttpModule功不可没。
　　从功能上讲，HttpModule之于ASP.NET，就好比ISAPI Filter之于IIS一样。IIS将接收到的请求分发给相应的ISAPI Extension之前，注册的ISAPI Filter会先截获该请求。ISAPI Filter可以获取甚至修改请求的内容，完成一些额外的功能。与之相似地，当请求转入ASP.NET管道后，最终负责处理该请求的是与请求资源类型相匹配的HttpHandler对象，但是在Handler正式工作之前，ASP.NET会先加载并初始化所有配置的HttpModule对象。HttpModule在初始化的过程中，会将一些功能注册到HttpApplication相应的事件中，那么在HttpApplication整个请求处理生命周期中的某个阶段，相应的事件会被触发，通过HttpModule注册的事件处理程序也得以执行。
　　所有的HttpModule都实现了IHttpModule接口，下面是IHttpModule的定义。其中Init方法用于实现HttpModule自身的初始化，该方法接受一个HttpApplication对象，有了这个对象，事件注册就很容易了。
　　

1 public interface IHttpModule　　

2 {　　

3    void Dispose();　　

4    void Init(HttpApplication context);　　

5 }　　

　　ASP.NET提供的很多基础构件（Infrastructure）功能都是通过相应的HttpModule实现的，下面类列出了一些典型的HttpModule:

• OutputCacheModule：实现了输出缓存（Output Caching）的功能；
  
• SessionStateModule：在无状态的HTTP协议上实现了基于会话（Session）的状态；
  
• WindowsAuthenticationModule + FormsAuthenticationModule + PassportAuthentication- Module：实现了3种典型的身份认证方式：Windows认证、Forms认证和Passport认证；
  
• UrlAuthorizationModule + FileAuthorizationModule：实现了基于Uri和文件ACL（Access Control List）的授权。
  

　　而另外一个重要的HttpModule与WCF相关，那么就是System.ServiceModel. Activation.HttpModule。HttpModule定义在System.ServiceModel程序集中，在默认的情况下，HttpModule完成了基于IIS的寄宿工作。
　　除了这些系统定义的HttpModule之外，我们还可以自定义HttpMoudle。通过Web.config，我们可以很容易地将其注册到我们的Web应用中。
　　HttpHandler
　　如果说HttpModule相当于IIS的ISAPI Filter的话，我们可以说HttpHandler则相当于IIS的ISAPI Extension，HttpHandler在ASP.NET中扮演请求的最终处理者的角色。对于不同资源类型的请求，ASP.NET会加载不同的Handler来处理，也就是说.aspx page与.asmx web service对应的Handler是不同的。
　　所有的HttpHandler都实现了接口IHttpHandler。下面是IHttpHandler的定义，方法ProcessRequest提供了处理请求的实现。
　　

1 public interface IHttpHandler　　

2 {　　

3    void ProcessRequest(HttpContext context);　　

4    bool IsReusable { get; }　　

5 }　　

　　对于某些HttpHandler，具有一个与之相关的HttpHandlerFactory，用于创建或者获取相应的HttpHandler。HttpHandlerFactory实现接口IHttpHandlerFactory，方法GetHandler用于创建新的HttpHandler，或者获取已经存在的HttpHandler。
　　

1 public interface IHttpHandlerFactory　　

2 {　　

3    IHttpHandler GetHandler(HttpContext context, string requestType, string url, string pathTranslated);　　

4    void>
5 }　　

　　HttpHandler和HttpHandlerFactory的类型都可以通过相同的方式配置到Web.config中。下面一段配置包含对3种典型的资源类型的HttpHandler配置：.aspx,.asmx和.svc。可以看到基于WCF Service的HttpHandler类型为：System.ServiceModel.Activation.HttpHandler。
　　

1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>　　
2 <configuration>
　　
3     <system.web>
　　
4     <httpHandlers>
　　
5         <add path="*.svc" verb="*" type="System.ServiceModel.Activation.HttpHandler, System.ServiceModel, Version=3.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089" validate="false"/>
　　
6         <add path="*.aspx" verb="*" type="System.Web.UI.PageHandlerFactory" validate="True"/>
　　
7         <add path="*.asmx" verb="*" type="System.Web.Services.Protocols.WebServiceHandlerFactory, System.Web.Services, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a" validate="False"/>
　　
8     </httpHandlers>
　　
9     </system.web>
　　
10 </configuration>
　　


参考资料

• 
  http://www.cnblogs.com/artech/archive/2009/06/20/1507165.html
  
• 
  http://www.cnblogs.com/OceanEyes/archive/2012/08/13/aspnetEssential-1.html
  
• 
  http://www.cnblogs.com/wenthink/archive/2013/05/06/HTTP_IIS_ASPNET_Pipeline.html