ASP.net本質論之用控制檯應用程式建立Asp.net伺服器
| 主題 | 概要 |
|---|---|
| Asp.net | 應用程式域、HttpRunTime |
| 編輯 | 時間 |
| 新建 | 20170925 |
| 序號 | 參考資料 |
| 1 | Asp.net本質論 |
| 2 | C#高階程式設計（第七版） |
| 3 | http://blog.csdn.net/sh524555685/article/details/7454244（應用程式域解釋） |
| 4 | http://blog.csdn.net/lhc1105/article/details/47815971（程式集加到GAC方法） |
Web應用程式，歸根結底是一種網路處理程式，網路處理程式主要的關鍵就是監聽與處理。
監聽程式
Socket是最原始的網路監聽程式，下面的示例顯示了監聽本機9152埠並返回hello,world的html頁面。
Socket監聽程式
namespace SocketWeb
{
public class Socket
{
public void run()
{
IPAddress address = IPAddress.Loopback;
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, 9152);
System.Net.Sockets.Socket socket = new System.Net.Sockets.Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
socket.Bind(endPoint);
socket.Listen(10);
Console.WriteLine("開始監聽，埠號為{0}", endPoint.Port);
while (true)
{
System.Net.Sockets.Socket client = socket.Accept();
try
{
Console.WriteLine(client.RemoteEndPoint);
byte[] buffer = new byte[4096];
int length = client.Receive(buffer, 4096, SocketFlags.None);
System.Text.Encoding utf8 = System.Text.Encoding.UTF8;
string requestString = utf8.GetString(buffer, 0, length);
Console.WriteLine(requestString);
string statusLine = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
//string statusLine = "200 OK\r\n";
byte[] statusLineByte = utf8.GetBytes(statusLine);
string responseBody = @"<!DOCTYPE html><html lang = 'en'><head><meta charset = 'UTF-8'>" +
"<title> From Socket Server</title></head><body><h1>hello,world </h1></body></html> ";
//string responseBody = @"123456";
byte[] responseBodyByte = utf8.GetBytes(responseBody);
string responseHead = string.Format("Content-Type:text/html; charset=utf-8\r\nContent-Length:{0}\r\n",responseBodyByte.Length);
byte[] responseHeadByte = utf8.GetBytes(responseHead);
client.Send(statusLineByte);
client.Send(responseHeadByte);
//--頭部與內容的分隔行
client.Send(new byte[] { 13,10});
client.Send(responseBodyByte);
client.Close();
if (Console.KeyAvailable)
{
break;
}
}
catch (Exception ex)
{
var msg = ex.Message;
client.Close();
}
}
socket.Close();
}
}
}
在main函式中執行這個run方法進行監聽，在瀏覽器中輸入localhost:9152，能返回響應：
需要注意的是傳送響應內容時一定要把頭部和內容分隔開：
不然會被中止連線：
TCP監聽程式
.net為了簡化TCP協議的監聽程式，提供了一個TcpListener類，下面的程式碼與socket程式的效果相同：
namespace Aspnet.TcpListener
{
public class WebTcp
{
public void run()
{
IPAddress address = IPAddress.Loopback;
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, 9152);
System.Net.Sockets.TcpListener tcpListener = new System.Net.Sockets.TcpListener(endPoint);
tcpListener.Start();
Console.WriteLine("開始監聽，埠號為{0}", endPoint.Port);
while (true)
{
TcpClient tcpClient = tcpListener.AcceptTcpClient();
Console.WriteLine("已經建立聯接");
//--得到一個網路流
NetworkStream ns = tcpClient.GetStream();
try
{
byte[] buffer = new byte[4096];
int length = ns.Read(buffer,0,4096);
System.Text.Encoding utf8 = System.Text.Encoding.UTF8;
string requestString = utf8.GetString(buffer, 0, length);
Console.WriteLine(requestString);
string statusLine = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
//string statusLine = "200 OK\r\n";
byte[] statusLineByte = utf8.GetBytes(statusLine);
string responseBody = @"<!DOCTYPE html><html lang = 'en'><head><meta charset = 'UTF-8'>" +
"<title> From Socket Server</title></head><body><h1>hello,world </h1></body></html> ";
byte[] responseBodyByte = utf8.GetBytes(responseBody);
string responseHead = string.Format("Content-Type:text/html; charset=utf-8\r\nContent-Length:{0}\r\n", responseBodyByte.Length);
byte[] responseHeadByte = utf8.GetBytes(responseHead);
ns.Write(statusLineByte,0,statusLineByte.Length);
ns.Write(responseHeadByte, 0, responseHeadByte.Length);
ns.Write(new byte[] { 13, 10 }, 0, 2);
ns.Write(responseBodyByte, 0, responseBodyByte.Length);
ns.Close();
if (Console.KeyAvailable)
{
break;
}
}
catch (Exception ex)
{
var msg = ex.Message;
ns.Close();
}
}
tcpListener.Stop();
}
}
}
HTTP監聽程式
為了進一步簡化HTTP協議的監聽程式，.net提供了一個HttpListener類，通過字串的形式提供地址和監聽埠號。
public void run()
{
string prex = "http://localhost:9152/";
System.Net.HttpListener httpListener = new System.Net.HttpListener();
httpListener.Prefixes.Add(prex);
httpListener.Start();
Console.WriteLine("開始監聽.....");
while (true)
{
HttpListenerContext context = httpListener.GetContext();
Console.WriteLine("已經建立聯接");
try
{
HttpListenerRequest request = context.Request;
Console.WriteLine(request.ToString());
HttpListenerResponse response = context.Response;
string responseBody = @"<!DOCTYPE html><html lang = 'en'><head><meta charset = 'UTF-8'>" +
"<title> From Socket Server</title></head><body><h1>hello,world </h1></body></html> ";
response.ContentLength64 = System.Text.Encoding.UTF8.GetByteCount(responseBody);
response.ContentType = "text/html; charset=utf-8";
Stream output = response.OutputStream;
StreamWriter streamWriter = new StreamWriter(output);
streamWriter.Write(responseBody);
streamWriter.Close();
if (Console.KeyAvailable)
{
break;
}
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
}
httpListener.Stop();
}
可以看到，上面的監聽和處理程式實際上是在一起的，只是通過監聽程式回發一些固定的內容。下面通過建立自定義的應用程式域，自定義請求處理函式來建立自己的Web伺服器。
自定義Web伺服器
所謂自定義Web伺服器，就是複用前面的http監聽程式，並呼叫自己的請求處理程式，完全拋棄IIS伺服器。
在建立之前，首先需要了解一個概念。
Web應用程式域
在.net之前的技術中，程式作為獨立的邊界來使用，每個程式都有其私有的虛擬記憶體。在.net體系結構中，應用程式有一個新的邊界：應用程式域。多個應用程式可以執行在一個程式的多個應用程式域中。
那為什麼要引入應用程式域？
我們知道所有.net應用程式都執行在託管環境中，但作業系統只提供程式供程式執行，而程式只是提供了基本的記憶體管理，它不瞭解什麼是託管程式碼。所以託管程式碼，也可以說是我們建立的.Net程式，是無法直接執行在作業系統程式中的。為了使託管程式碼能夠執行在非託管的程式之上，就需要有一箇中介者，這個中介者可以執行於非託管的程式之上，同時向託管程式碼提供執行的環境。這個中介者就是應用程式域(Application Domain，簡寫為App Domain)。所以我們的.Net程式，不管是Windows窗體、Web窗體、控制檯應用程式，又或者是一個程式集，總是執行在一個App Domain中
如果只有一個類庫程式集(.dll檔案)，是無法啟動一個程式的(它並非可執行檔案)。所以，建立程式需要載入一個可執行程式集(Windows 窗體、控制檯應用程式等.exe檔案)。當可執行程式集載入完畢，.Net會在當前程式中建立一個新的應用程式域，稱為預設應用程式域。一個程式中只會建立一個預設應用程式域，這個應用程式域的名稱與程式集名稱相同。預設應用程式域不能被解除安裝，並且與其所在的程式同生共滅。
那為什麼引入了應用程式域，就能執行託管程式碼呢？也就是，應用程式域是如何提供託管環境的？
簡單來說，是因為應用程式域允許它所載入的程式集訪問由.net Runtime所提供的服務。這些服務包括託管堆(Managed Heap)，垃圾回收器(Garbage collector)，JIT 編譯器等.Net底層機制，這些服務本身(它們構成了.Net Runtime)是由非託管C++實現的。
可以看到，一個程式可以包含多個應用程式域，每個應用程式域都有自己的執行時環境。
建立自定義Web伺服器的應用程式域
一個程式可以包含多個應用程式域，我們建立一個控制檯exe程式來啟動程式，我們稱啟動程式建立的預設應用程式域叫控制檯應用程式域，把監聽以及資料回發的功能放在這個應用程式域中。另外建立一個應用程式域來進行請求的處理，假設叫作Web伺服器應用程式域。兩個應用程式域之間的通訊涉及到一個跨域訪問的問題，跨域訪問的類必須派生自System.MarshalByRefObject。
請求處理類
新增一個程式集Aspnet.WebServer，並定義一個WebServer類：
namespace Aspnet.WebServer
{
public class WebServer:System.MarshalByRefObject
{
public void ProcessRequest(string page,string query,System.IO.TextWriter writer)
{
Console.WriteLine("Web伺服器應用程式域ID={0}",AppDomain.CurrentDomain.Id);
System.Web.Hosting.SimpleWorkerRequest simpleRequest = new System.Web.Hosting.SimpleWorkerRequest(page,query,writer);
System.Web.HttpRuntime.ProcessRequest(simpleRequest);
}
}
}
這個類封裝了一個SimpleWorkerRequest物件，並呼叫該應執行時ProcessRequest方法。這就是我們自定義的Web處理程式，列印出當前應用程式域ID，並轉給執行時處理。
重寫HttpLinstener監聽程式
監聽程式，就使用上面的HttpLinstener，為它加上處理程式的委託，並把請求處理轉給此委託。
public delegate void ProcessRequestHandler(string page, string query, System.IO.TextWriter writer);
public ProcessRequestHandler processRequestHandler;
public void setProcessRequestHandler(ProcessRequestHandler processRequestHandler)
{
this.processRequestHandler = processRequestHandler;
}
新的監聽程式：
public void run()
{
string prex = "http://localhost:9152/";
System.Net.HttpListener httpListener = new System.Net.HttpListener();
httpListener.Prefixes.Add(prex);
httpListener.Start();
Console.WriteLine("控制檯應用程式域ID={0}",AppDomain.CurrentDomain.Id);
Console.WriteLine("開始監聽.....");
while (true)
{
HttpListenerContext context = httpListener.GetContext();
Console.WriteLine("已經建立聯接");
try
{
HttpListenerRequest request = context.Request;
Console.WriteLine(request.ToString());
HttpListenerResponse response = context.Response;
using (TextWriter streamWriter = new StreamWriter(response.OutputStream))
{
string path = Path.GetFileName(request.Url.AbsolutePath);
StringWriter sw = new StringWriter();
this.processRequestHandler(path, request.Url.Query, sw);
var code = sw.Encoding;
//--獲取處理結果
string content = sw.ToString();
sw.Close();
Console.WriteLine(content);
response.ContentLength64 = System.Text.Encoding.UTF8.GetByteCount(content);
response.ContentType = "text/html; charset=utf-8";
streamWriter.Write(content);
Console.WriteLine("Process OK");
}
if (Console.KeyAvailable)
{
break;
}
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
}
httpListener.Stop();
}
自定義應用程式域
現在監聽程式和處理程式都準備完畢，需要自定義我們的Web應用程式域。使用CreateApplicationHost方法建立：
namespace Aspnet.SelfAppDomain
{
public class SelfAppDomain
{
public void build()
{
System.Type hostType = typeof(WebServer.WebServer);
WebServer.WebServer sefWebServer = System.Web.Hosting.ApplicationHost.CreateApplicationHost(hostType, "/",
System.Environment.CurrentDirectory) as WebServer.WebServer;
Console.WriteLine("CurrentDomain ID:{0}", AppDomain.CurrentDomain.Id);
WebHttp httpListener = new WebHttp();
httpListener.setProcessRequestHandler(sefWebServer.ProcessRequest);
httpListener.run();
}
}
}
要特別注意的是，使用CreateApplicationHost建立新的應用程式域，這個應用程式將重新載入hostType，按照：
1） GAC
2） 網站物理檔案目錄下的bin資料夾。
的順序尋找，不然會報未找到檔案錯誤。
但比較奇詭的是，我把程式集拷到bin目錄下，總是不成功。因此，為了順利執行，只好把它載入到GAC中。載入方法：
執行VS2015命令提示符
1） 通過sn –k 命令生成公鑰
2） 程式集屬性中使用此公鑰簽名
3）使用gacutil.exe –i 命令新增到GAC
如果一切順利完畢，執行此控制檯應用程式，就完成了我們自定義的Web伺服器：
在瀏覽器中輸入http://localhost:9152，控制檯上顯示確實有了兩個應用程式域：
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