AppBuilder(四)【SignatureConversions】
原始碼參見
Microsoft.Owin.Builder.AppBuilder
Microsoft.Owin.Infrastructure.SignatureConversions
在AppBuilder
中遇到了_middleware
三元組的Item1
,微軟工程師稱之為signature
不一致的問題,一種是AppFunc
,一種是OwinMiddleware
,因此需要用到SignatureConversions
,這是在AppBuilder
例項化的時候完成的工作,先看看AppBuilder
的建構函式。
public AppBuilder()
{
_properties = new Dictionary<string, object>(); //初始化環境字典
_conversions = new Dictionary<Tuple<Type, Type>, Delegate>(); //初始化_conversion字典
_middleware = new List<Tuple<Type, Delegate, object[]>>(); //初始化_middleware連結串列
_properties[Constants.BuilderAddConversion] = new Action<Delegate>(AddSignatureConversion); //繫結AddSignatureConversion方法
_properties[Constants.BuilderDefaultApp] = NotFound; //繫結預設最後一步處理流程
SignatureConversions.AddConversions(this); //開始往_conversions中新增具體的處理方法
}
實際的_conversions
完成初始化由SignatureConversions.AddConversions
完成。
public static class SignatureConversions
{
/// <summary>
/// Adds adapters between <typeref name="Func<IDictionary<string,object>, Task>"/> and OwinMiddleware.
/// </summary>
/// <param name="app"></param>
public static void AddConversions(IAppBuilder app) //實際上是對Conversion1和Conversion2的包裝,呼叫的是AppBuilderExtension中的方法
{
app.AddSignatureConversion<AppFunc, OwinMiddleware>(Conversion1); //完成從AppFunc到OwinMiddleware的轉換
app.AddSignatureConversion<OwinMiddleware, AppFunc>(Conversion2); //完成從OwinMiddleware到AppFunc的轉換
}
private static OwinMiddleware Conversion1(AppFunc next)
{
return new AppFuncTransition(next);
}
private static AppFunc Conversion2(OwinMiddleware next)
{
return new OwinMiddlewareTransition(next).Invoke;
}
}
來看看AddSignatureConversion
,還是一層封裝
public static void AddSignatureConversion<T1, T2>(this IAppBuilder builder, Func<T1, T2> conversion)
{
AddSignatureConversion(builder, (Delegate)conversion); //實際會呼叫下面的方法
}
public static void AddSignatureConversion(this IAppBuilder builder, Delegate conversion)
{
if (builder == null)
{
throw new ArgumentNullException("builder");
}
object obj;
if (builder.Properties.TryGetValue("builder.AddSignatureConversion", out obj)) //尋找AppBuilder建構函式中繫結的AddSignatureConversion,是Action<Delegate>
{
var action = obj as Action<Delegate>; //還原為Action<Delegate>
if (action != null)
{
action(conversion); //將conversion存入_conversion字典
return;
}
}
throw new MissingMethodException(builder.GetType().FullName, "AddSignatureConversion");
}
來看看這個Action<Delegate>
在拿到private static OwinMiddleware Conversion1(AppFunc next)
這個方法之後做了什麼。
private void AddSignatureConversion(Delegate conversion)
{
if (conversion == null)
{
throw new ArgumentNullException("conversion");
}
Type parameterType = GetParameterType(conversion); //以Conversion1為例,這裡的parameterType為AppFunc,ReturnType為OwinMiddleware
if (parameterType == null)
{
throw new ArgumentException(Resources.Exception_ConversionTakesOneParameter, "conversion");
}
Tuple<Type, Type> key = Tuple.Create(conversion.Method.ReturnType, parameterType); //使用conversion的ReturnType和parameterType作為key,相當於簽名
_conversions[key] = conversion; //記錄conversion
}
同理Conversion2
也是這樣的操作,不過parameterType
為OwinMiddleware
,而ReturnType
為AppFunc
。
解釋一下轉換原理,Conversion1
這個方法return
了一個AppFuncTransition
例項,而AppFuncTransition
繼承自OwinMiddleware
,自然就完成了轉換。
而Conversion2
這個方法返回的是OwinMiddlewareTransition
例項的Invoke
方法,自然就是一個AppFunc
了
可見兩種簽名對應的是OwinMiddleware
例項和AppFunc
委託的相互轉換。
回顧AppBuilder(三)中的_middleware.Reverse
遍歷操作:
第一次取到的是app.Use(decoupler)
對應的middleware
,第一次Convert
操作完成了PipelineStage
的切換,而且使得PreHandlerExcute
這一Stage
的EntryPoint
為NotFound
,新建的Authenticate
這一Stage
的NextStage
指向PreHandlerExcute
這一Stage
,第二次Convert
操作很快返回,現在app
指向(AppFunc)IntegratedPipelineContext.ExitPointInvoked
。
第二次取到的是app.Use(typeof(CookieAuthenticationMiddleware), app, options)
對應的CookieAuthenticationMiddleware
,三元組解耦之後
在Convert(neededSignature, app)
的時候等同於Convert(typeof(OwinMiddleware), AppFunc)
signature.IsInstanceOfType(app)
和typeof(Delegate).IsAssignableFrom(signature)
均會返回false
,所以會進入本文的重點
foreach (var conversion in _conversions) //經過推斷會呼叫Conversion1
{
Type returnType = conversion.Key.Item1; //returnType為OwinMiddleware
Type parameterType = conversion.Key.Item2; //parameterType為AppFunc
if (parameterType.IsInstanceOfType(app) &&
signature.IsAssignableFrom(returnType))
{
return conversion.Value.DynamicInvoke(app); //等同於呼叫new AppFuncTransition(app)
}
}
_conversions
字典中有兩個conversion
,分別為Conversion1
和Conversion2
,由於我們需要從AppFunc
到OwinMiddleware
的轉換,經過引數和返回值的檢查,會呼叫Conversion1
進行轉換例項化了一個AppFuncTransition
,引數為app
來看看AppFuncTransition
internal sealed class AppFuncTransition : OwinMiddleware
{
private readonly AppFunc _next;
/// <summary>
///
/// </summary>
/// <param name="next"></param>
public AppFuncTransition(AppFunc next) : base(null) //呼叫的是這個建構函式,base(null)父物件例項化一個空的middleware
{
_next = next; //使_next指向app
}
/// <summary>
///
/// </summary>
/// <param name="context"></param>
/// <returns></returns>
public override Task Invoke(IOwinContext context)
{
if (context == null)
{
throw new ArgumentNullException("context");
}
return _next(context.Environment);
}
}
可見上面的程式碼巧妙的返回一個Next=null的OwinMiddleware,而利用了(AppFunc)_next來記錄連結關係,當呼叫這個OwinMiddleware的Invoke方法的時候,實際執行的還是_next(context.Environment),等同於還是執行的AppFunc(context.Envrionment),與原來並沒有什麼區別。
再看看OwinMiddlewareTransition
internal sealed class OwinMiddlewareTransition
{
private readonly OwinMiddleware _next;
/// <summary>
///
/// </summary>
/// <param name="next"></param>
public OwinMiddlewareTransition(OwinMiddleware next)
{
_next = next;
}
/// <summary>
///
/// </summary>
/// <param name="environment">OWIN environment dictionary which stores state information about the request, response and relevant server state.</param>
/// <returns></returns>
public Task Invoke(IDictionary<string, object> environment)
{
return _next.Invoke(new OwinContext(environment));
}
}
我們需要的是OwinMiddlewareTransition.Invoke
方法,這是一個AppFunc
,也是Conversion2
返回的,當呼叫這個Invoke
方法的時候實際執行的是_next.Invoke(new OwinContext(environment))
,等同於執行OwinMiddleware.Invoke(new OwinContext(envrionment))
,與原來也並沒有什麼區別。
這裡可以看出雖然例項和方法之間實現了轉換,但因為都會呼叫Invoke
方法,與不轉換之前並沒有什麼區別,不改變執行的邏輯,只是改變了承載這個Invoke
方法的載體而已,這也是pipeline
中middleware
和stage
更換能夠無縫銜接的原因。
現在我們知道經過Conversion1
轉換之後,app
更新為Convert
的返回值,由一個AppFunc
變成了一個OwinMiddleware
。
app = middlewareDelegate.DynamicInvoke(invokeParameters)
執行的時候等同於執行OwinMiddleware.Invoke(OwinMiddleware, IAppBuilder app, CookieAuthenticationOptions options)
,返回一個CookieAuthenticationMiddleware
。
對應的建構函式為
public CookieAuthenticationMiddleware(OwinMiddleware next, IAppBuilder app, CookieAuthenticationOptions options) : base(next, options)
最終達到的效果是CookieAuthenticationMiddleware
執行Next.Invoke(conetxt)
方法,實際上是執行的IntegratedPipelineContext.ExitPointInvoked(context.Environment)
,執行PipelineStage
的切換工作。
此時app
為CookieAuthenticationMiddleware
的例項,同理這次的app = Convert(neededSignature, app)
會很快返回,app
不變。
至此已經可以解釋很多東西了。
1 為什麼要反向遍歷?
因為每個OwinMiddleware
的建構函式的第一個引數或者Func<AppFunc,AppFunc>
的引數都是一個next
,指向下一個要執行的元件,那麼這個next
不應該為空,而且要真實有效,反向遍歷會先生成後面OwinMiddleware
或者Func
,然後用其作為前一個的引數,這能保證構造的pipeline
的有效性。
2 OwinMiddleware
或者Func
是如何串起來的?
如上所述,每個OwinMiddleware
或者Func
的第一個引數都是一個next
,OwinMiddleware
或Func
的方法都會呼叫其Invoke
方法,不同的是OwinMiddleware
的Invoke
是一個可以重寫的方法,引數為OwinContext
,而Func
是Delegate
,其Invoke
方法等同執行這個Func
,引數為Envrionment
。在Invoke
中做了自己的工作之後,執行next.Invoke
方法,並返回其結果,這樣就串起來了。
3 PipelineStage
是如何切換的?
這將是下一節所要涉及的內容,每個PipelineStage
都記錄了NextStage
,Pipeline
排程部分可以在所有非同步處理完成之後啟用NextStage
,這主要是未開源的System.Web.Application
來完成排程的,採用了事件的機制。
總結,每個PipelineStage
有個EntryPoint
和ExitPoint
,他們以及他們之前的其他OwinMiddleware
或者Func
通過next
串聯起來,執行的時候,由HttpApplication
觸發相應的事件。pipeline
能流動的關鍵因素是每個元件對於下一元件都有合法有效引用,所以採用反向遍歷的方法來重建,Func
呼叫下一Func
為next.Invoke(environment)
,OwinMiddleware
呼叫下一OwinMiddleware
為Next.Invoke(context)
,所以conversion
主要是OwinMiddleware
或者Func
看到的next
都是跟自己一個型別的。OwinMiddleware
為了與Func
一致,都採用了Invoke
作為入口。
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