MVC之前的那點事兒系列（4）：Http Pipeline詳細分析（上）

湯姆大叔發表於2014-06-03
MVCHTTP

文章內容

繼續上一章節的內容，通過HttpApplicationFactory的GetApplicationInstance靜態方法獲取例項，然後執行該例項的BeginProcessRequest方法進行執行餘下的Http Pipeline 操作，程式碼如下：

// Get application instance 
IHttpHandler app = HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance(context);

那GetApplicationInstance這個方法究竟做了啥呢？難道只是new一個新物件出來？感覺應該不像，那我們就來看看HttpApplicationFactory類的GetApplicationInstance靜態方法原始碼：

internal static IHttpHandler GetApplicationInstance(HttpContext context) { 
    if (_customApplication != null)
        return _customApplication; 
 
    // Check to see if it's a debug auto-attach request
    if (context.Request.IsDebuggingRequest) 
        return new HttpDebugHandler();

    _theApplicationFactory.EnsureInited();
 
    _theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context);
 
    return _theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(context); 
}

裡面有3行程式碼我已經標記為粗體了，在解釋每行程式碼的具體作用之前，先看看_theApplicationFactory物件例項從哪裡來，通過檢視該欄位的宣告程式碼可以看到它是單例的實現。

// the only instance of application factory
private static HttpApplicationFactory _theApplicationFactory = new HttpApplicationFactory();

第一行粗體程式碼是執行，該例項的EnsureInited方法，這個方法會通過lock的方式呼叫Init方法（好處自然不用多說了吧），程式碼如下：

private void EnsureInited() {
    if (!_inited) {
        lock (this) { 
            if (!_inited) {
                Init(); 
                _inited = true; 
            }
        } 
    }
}

通過查詢 Init方法的程式碼以及其中2行如下程式碼裡的細節，我們可以得知，這2行程式碼主要是從global.asax獲取內容，然後進行編譯。

_appFilename = GetApplicationFile(); 
CompileApplication();

所以，HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureInited()　 的方法首先檢查HttpApplicationFactory是否被初始化，如果沒有，就通過HttpApplicationFactory.Init()進行初始化。在Init()中，先獲取global.asax檔案的完整路徑，然後呼叫CompileApplication()對global.asax進行編譯。

第2行粗體的EnsureAppStartCalled方法，最終會呼叫如下的私有方法FireApplicationOnStart，程式碼如下：

private void FireApplicationOnStart(HttpContext context) { 
    if (_onStartMethod != null) { 
        HttpApplication app = GetSpecialApplicationInstance();
 
        app.ProcessSpecialRequest(
                                    context,
                                    _onStartMethod,
                                    _onStartParamCount, 
                                    this,
                                    EventArgs.Empty, 
                                    null); 

        RecycleSpecialApplicationInstance(app); 
    }
}

通過程式碼我們能夠得知HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context)　 建立特定的HttpApplication例項，觸發ApplicationOnStart事件，執行ASP.global_asax中的Application_Start(object sender, EventArgs e)方法。然後在處理完事件以後就立即被回收掉，因為系統初始化只需要一次，但是其中的GetSpecialApplicationInstance裡會對IIS7做一些特殊的事情，我們後面的章節會講到。

第3行的粗體程式碼是我們這裡要說的重點，它方法裡的程式碼如下：

private HttpApplication GetNormalApplicationInstance(HttpContext context) {
    HttpApplication app = null; 

    lock (_freeList) {
        if (_numFreeAppInstances > 0) {
            app = (HttpApplication)_freeList.Pop(); 
            _numFreeAppInstances--;
 
            if (_numFreeAppInstances < _minFreeAppInstances) { 
                _minFreeAppInstances = _numFreeAppInstances;
            } 
        }
    }

    if (app == null) { 
        // If ran out of instances, create a new one
        app = (HttpApplication)HttpRuntime.CreateNonPublicInstance(_theApplicationType); 
 
        using (new ApplicationImpersonationContext()) {
            app.InitInternal(context, _state, _eventHandlerMethods); 
        }
    }

    return app; 
}

如果在有空閒的HttpApplication例項，就直接用，如果沒有就新建立，然後呼叫InitInternal方法進行初始化相關的內容，最後返回該HttpApplication例項。

 

讓我們來看看HttpApplication的核心方法InitInternal裡都是幹了什麼事兒吧，先上程式碼，有點多，但是很值得：

internal void InitInternal(HttpContext context, HttpApplicationState state, MethodInfo[] handlers) { 
    Debug.Assert(context != null, "context != null");

    // Remember state
    _state = state; 

    PerfCounters.IncrementCounter(AppPerfCounter.PIPELINES); 
 
    try {
        try { 
            // Remember context for config lookups
            _initContext = context;
            _initContext.ApplicationInstance = this;
 
            // Set config path to be application path for the application initialization
            context.ConfigurationPath = context.Request.ApplicationPathObject; 
 
            // keep HttpContext.Current working while running user code
            using (new DisposableHttpContextWrapper(context)) { 

                // Build module list from config
                if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline) {
 
                    Debug.Assert(_moduleConfigInfo != null, "_moduleConfigInfo != null");
                    Debug.Assert(_moduleConfigInfo.Count >= 0, "_moduleConfigInfo.Count >= 0"); 
 
                    try {
                        context.HideRequestResponse = true; 
                        _hideRequestResponse = true;
                        InitIntegratedModules();
                    }
                    finally { 
                        context.HideRequestResponse = false;
                        _hideRequestResponse = false; 
                    } 
                }
                else { 
                    InitModules();

                    // this is used exclusively for integrated mode
                    Debug.Assert(null == _moduleContainers, "null == _moduleContainers"); 
                }
 
                // Hookup event handlers via reflection 
                if (handlers != null)
                    HookupEventHandlersForApplicationAndModules(handlers); 

                // Initialization of the derived class
                _context = context;
                if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline && _context != null) { 
                    _context.HideRequestResponse = true;
                } 
                _hideRequestResponse = true; 

                try { 
                    Init();
                }
                catch (Exception e) {
                    RecordError(e); 
                }
            } 
 
            if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline && _context != null) {
                _context.HideRequestResponse = false; 
            }
            _hideRequestResponse = false;
            _context = null;
            _resumeStepsWaitCallback= new WaitCallback(this.ResumeStepsWaitCallback); 

            // Construct the execution steps array 
            if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline) { 
                _stepManager = new PipelineStepManager(this);
            } 
            else {
                _stepManager = new ApplicationStepManager(this);
            }
 
            _stepManager.BuildSteps(_resumeStepsWaitCallback);
        } 
        finally { 
            _initInternalCompleted = true;
 
            // Reset config path
            context.ConfigurationPath = null;

            // don't hold on to the context 
            _initContext.ApplicationInstance = null;
            _initContext = null; 
        } 
    }
    catch { // Protect against exception filters 
        throw;
    }
}

該程式碼主要有2個功能，一個是初始化大家熟悉的HttpModules，一個是通過BuildSteps執行20多個生命週期事件的處理函式（這部分內容，我們將在下一章節詳細講解Http Pipeline）。通過上面的程式碼我們可以看出，每個功能都有一個特殊判斷，判斷IIS是否是IIS7的整合模式，如果是就有特殊的步驟，如果不是就走一般的步驟，兩者直接的差異分別是：IIS7初始化HttpModules的時候會從網站配置的Modules裡讀取（因為IIS7預載入CLR和大批量Modules），BuildSteps的時候， IIS7整合模式走的是自己特殊的流程（載入伺服器上的HttpModules）。

讓我們先總結一下再看程式碼，InitInternal方法的主要功能如下：

  1. InitModules()：根據Web.Config的設定，載入相應的HttpModules。
  2. InitIntegratedModules()：會載入IIS7整合模式下在伺服器上設定的HttpModuels和Web.config裡system.webserver下的HttpModuels。
  3. HookupEventHandlersForAppplicationAndModules：根據發生的事件，呼叫HttpApplication例項中相應的事件處理函式。
  4. 建立很多實現IExecutionStep介面的類的例項並新增到當前HttpApplication例項的_execSteps中，等待回撥時執行。從這裡我們可以看到HttpApplication是以非同步的方式處理請求， 對請求的很多處理工作都放入了_execStep等待回撥時執行。

至此，除了20多個週期事件和Handler相關的程式碼我們沒有講解，其它和HttpApplication相關的並且對我們有幫助的，已經差不多清晰了。關於20多個週期事件和執行Handler方面的內容，我們下一章節再做詳細解釋。

參考資料：

http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc188942.aspx

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb470252.aspx

http://www.cnblogs.com/zhaoyang/archive/2011/11/16/2251200.html

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