前言

在本文中，我們將學(xué)習(xí)中間件，以及如何使用它進(jìn)一步定制應(yīng)用程序。我們將快速學(xué)習(xí)中間件的基礎(chǔ)知識(shí)，然后探討如何使用它做的一些特殊事情。
本文涵蓋的主題包括：

• 中間件簡(jiǎn)介
• 編寫(xiě)自定義中間件
• 中間件的潛力
• 如何使用中間件

本章所處的位置，如下圖所示：

技術(shù)準(zhǔn)備

我們使用控制臺(tái)、shell或Bash終端先創(chuàng)建一個(gè)ASP.NET Core MVC應(yīng)用程序，然后切換到工作目錄：

dotnet new web -n MiddlewaresDemo -o MiddlewaresDemo

然后用VS打開(kāi)項(xiàng)目：

cd MiddlewaresDemo code .

注意在.NET 6.0中，web項(xiàng)目模板發(fā)生了變化。Microsoft引入了minimal API，項(xiàng)目模板默認(rèn)使用minimal API。

中間件簡(jiǎn)介

大多數(shù)人可能已經(jīng)知道中間件是什么，但有些人可能不知道，即使你已經(jīng)在使用ASP.NET Core有一段時(shí)間了。我們一般不需要詳細(xì)了解中間件實(shí)例，因?yàn)樗鼈兇蠖嚯[藏在擴(kuò)展方法后面，例如UseMvc()、UseAuthentication()、UseDeveloperExceptionPage()等。每次在Configure方法中，我們默認(rèn)將隱式地使用至少一個(gè)或更多個(gè)中間件組件。

中間件組件是處理請(qǐng)求管道的一段代碼。我們可以將請(qǐng)求流程想象成一串管道，每次請(qǐng)求調(diào)用，都會(huì)返回一個(gè)響應(yīng)。中間件負(fù)責(zé)創(chuàng)建回聲——它操縱請(qǐng)求上下文，加工處理、疊加邏輯、豐富信息。

中間件組件按配置順序執(zhí)行。配置的第一個(gè)中間件組件是第一個(gè)執(zhí)行的組件。我們可以把中間件看成回旋鏢，出去的時(shí)候第一個(gè)執(zhí)行，回來(lái)的時(shí)候最后一個(gè)執(zhí)行。

在ASP.NET Core web應(yīng)用程序，如果客戶端請(qǐng)求的是圖像或任何其他靜態(tài)文件，StaticFileMiddleware將負(fù)責(zé)查找該資源，如果找到該資源，則返回該資源。如果沒(méi)有，這個(gè)中間件除了調(diào)用下一個(gè)之外什么都不做。

MvcMiddleware組件檢查請(qǐng)求的資源，將其映射到已配置的路由，執(zhí)行控制器，創(chuàng)建視圖，并返回HTML或Web API結(jié)果。如果MvcMiddleware沒(méi)有找到匹配的控制器，它無(wú)論如何都會(huì)返回一個(gè)結(jié)果——通常是一個(gè)404狀態(tài)的結(jié)果，這就是為什么MvcMiddleware是最后配置的中間件。

異常處理中間件通常是配置的第一批的中間件之一，不是因?yàn)樗堑谝粋€(gè)執(zhí)行的，而是因?yàn)樗亲詈笠粋€(gè)執(zhí)行的。異常處理驗(yàn)證結(jié)果，并以客戶端友好的方式在瀏覽器中顯示可能的異常。以下過(guò)程描述了運(yùn)行時(shí)發(fā)生的500錯(cuò)誤狀態(tài)：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args); 
var app = builder.Build(); 
app.MapGet("/", () => "Hello World!"); 
app.Run();

在ASP.NET Core 6.0，Microsoft引入了minimal API，它簡(jiǎn)化了應(yīng)用配置，并隱藏了許多默認(rèn)配置，比如隱式的using聲明，因此，在頭部我們看不到任何using語(yǔ)句，以上就是我們看到的ASP.NET Core 6.0中的Program.cs文件內(nèi)容。

在這里，lambda中間件綁定到默認(rèn)路由，只有一句簡(jiǎn)單的“Hello World！”響應(yīng)流。這個(gè)特殊的中間件會(huì)終止管道并返回響應(yīng)內(nèi)容。因此，它是最后一個(gè)運(yùn)行的中間件。

下面我們把a(bǔ)pp.MapGet()做個(gè)替換，如下所示：

app.Use(async (context, next) =>{     
    await context.Response.WriteAsync("===");     
    await next();     
    await context.Response.WriteAsync("==="); 
}); 
app.Use(async (context, next) => { 
    await context.Response.WriteAsync(">>>>>> ");     
    await next();     
    await context.Response.WriteAsync(" <<<<<<");
}); 
app.Run(async context => { 
    await context.Response.WriteAsync("Hello World!"); 
});

這里調(diào)用兩個(gè)app.Use()方法，并且創(chuàng)建了兩個(gè)lambda中間件，除了做簡(jiǎn)單的處理外，中間件還調(diào)用了它們的后繼組件，每個(gè)中間件的調(diào)用鏈很明確很清晰。在調(diào)用下一個(gè)中間件之前，處理實(shí)際的請(qǐng)求，在調(diào)用下個(gè)中間件之后，處理響應(yīng)。以上就是管道的工作機(jī)制。

如果現(xiàn)在運(yùn)行程序（使用dotnet run）并在瀏覽器中打開(kāi)URL，我們應(yīng)該會(huì)看到這樣的純文本結(jié)果

===>>>>>> Hello World! <<<<<<===

不知道您理解了沒(méi)？如果理解了，我們往下學(xué)習(xí)，看看如何使用這個(gè)概念向請(qǐng)求管道添加一些附加功能。

編寫(xiě)自定義中間件

中間件可以說(shuō)是ASP.NET Core的基座，在請(qǐng)求期間執(zhí)行的所有邏輯都基于此機(jī)制。因此，我們可以使用它向web添加自定義功能。在下面案例，我們希望找出通過(guò)請(qǐng)求管道的每個(gè)請(qǐng)求的執(zhí)行時(shí)間：

我們可以在調(diào)用下一個(gè)中間件之前創(chuàng)建并啟動(dòng)秒表，然后在調(diào)用下個(gè)中間件之后停止測(cè)量執(zhí)行時(shí)間，如下所示：

app.Use(async (context, next) => {     
    var s = new Stopwatch();     
    s.Start();     
    //其他操作 
    await next();     
    s.Stop(); 
    //結(jié)束度量     
    var result = s.ElapsedMilliseconds;     
    //統(tǒng)計(jì)耗時(shí)     
    await context.Response.WriteAsync($"耗時(shí)：{result} 秒。"); 
});

記得為System.Diagnostics添加using語(yǔ)句。

之后，我們將經(jīng)過(guò)的毫秒返回到響應(yīng)流。

如果您編寫(xiě)的中間件組件很多，Program.cs將變得非?；靵y。所以大多數(shù)中間件組件將被編寫(xiě)為獨(dú)立的類，如下所示：

using System.Diagnostics; 
public class StopwatchMiddleware { ???
    private readonly RequestDelegate _next; ????
    public StopwatchMiddleware(RequestDelegate next) ?
    { ?
        _next = next; ?
    } ????

    public async Task Invoke(HttpContext context) { ????????
        var s = new Stopwatch(); ????????
        s.Start(); ????????
        //其他操作  ????????
        await _next(context); ????????
        s.Stop(); 
        //結(jié)束度量 ????????
        var result = s.ElapsedMilliseconds; ????????
        //統(tǒng)計(jì)耗時(shí)     
        await context.Response.WriteAsync($"耗時(shí)：{result} 秒。");  ??
    }  
}

在Invoke方法中的，我們獲得構(gòu)造函數(shù)和當(dāng)前上下文獲得要執(zhí)行的下一個(gè)中間件組件。

注意：

中間件在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)初始化，構(gòu)造函數(shù)在應(yīng)用程序生命周期內(nèi)僅運(yùn)行一次。另一方面，每個(gè)請(qǐng)求調(diào)用一次Invoke方法。

要使用此中間件，您可以使用一個(gè)通用的UseMiddleware方法：

app.UseMiddleware<StopwatchMiddleware>();

然而，更優(yōu)雅的方法是創(chuàng)建一個(gè)封裝此調(diào)用的擴(kuò)展方法：

public static class StopwatchMiddlewareExtension {     
    public static IApplicationBuilder  UseStopwatch(this IApplicationBuilder app)     
    {         
        app.UseMiddleware<StopwatchMiddleware>();         
        return app;    
     }
 }

然后就可以這樣使用：

app.UseStopwatch();

這樣，您可以通過(guò)請(qǐng)求管道向ASP.NET Core應(yīng)用程序提供其他功能。中間件中提供了整個(gè)HttpContext。這樣，您可以使用中間件操縱請(qǐng)求和響應(yīng)。

例如，AuthenticationMiddleware嘗試從請(qǐng)求中收集用戶信息。如果找不到任何信息，它將通過(guò)向客戶端發(fā)送特定的響應(yīng)來(lái)請(qǐng)求信息。如果它找到，它會(huì)將其添加到請(qǐng)求上下文中，并以這種方式將其提供給整個(gè)應(yīng)用程序。

中間件的潛力

使用中間件還可以做許多其他事情。例如，可以將請(qǐng)求管道拆分為兩個(gè)或多個(gè)管道，我們將在這里討論如何做到這一點(diǎn)。

使用/map分支管道

下一段代碼顯示了如何基于特定路徑創(chuàng)建請(qǐng)求管道的分支：

app.Map("/map1", app1 => {     
    // 其他中間件     
    app1.Run(async context =>     {         
            await context.Response.WriteAsync("Map Test 1");     
    }); 
}); 
app.Map("/map2", app2 => {     
     // 其他中間件     
    app2.Run(async context => {         
        await context.Response.WriteAsync("Map Test 2");     
    }); 
}); 
// 其他中間件

/map1路徑是一個(gè)特定的分支，它在內(nèi)部繼續(xù)請(qǐng)求管道，/map2與此相同。這兩個(gè)map都有自己內(nèi)部的中間件配置。所有其他未指定的路徑都遵循該主分支。

使用MapWhen分支管道

還有一個(gè)MapWhen方法可以根據(jù)條件分支管道，而不是根據(jù)路徑分支：

public void Configure(IApplicationBuilder app) {     
    app.MapWhen(context =>context.Request.Query.ContainsKey("分支"),         
        app1 => {            
             // 其他中間件           
            app1.Run(async context =>  {  
                await context.Response.WriteAsync( "MapBranch Test"); 
            });     
    });     
    //其他中間件     
    app.Run(async context =>    { 
        await context.Response.WriteAsync("Hello non-Map.");     
    });
}

使用中間件構(gòu)造條件

我們一般可以根據(jù)配置值創(chuàng)建條件，或者根據(jù)請(qǐng)求上下文的屬性創(chuàng)建條件。在前面的示例中，我們使用了查詢字符串屬性作為條件。當(dāng)然，你也可以使用HTTP標(biāo)頭、表單屬性或請(qǐng)求上下文的任何其他屬性。

如果需要，還可以嵌套map以創(chuàng)建子分支和孫分支。

我們?cè)倏聪陆】禉z查中間件，ASP.NET Core HealthCheck API的工作原理如下：

首先，它使用MapWhen指定要使用的端口，然后，它使用Map設(shè)置HealthCheck API路徑（如果未指定端口則使用Map）。最后，使用了HealthCheckMiddleware。我們看下面的代碼示例：

private static void UseHealthChecksCore(IApplicationBuilder app, PathString path, int? port, object[] args) 
{     
    if (port == null)    
    {         
        app.Map(path, b => b.UseMiddleware<HealthCheckMiddleware>(args)); 
    }     
    else  {        
        app.MapWhen(c => c.Connection.LocalPort == port,
            b0 => b0.Map(path, b1 =>b1.UseMiddleware<HealthCheckMiddleware>(args)));     
    }; 
}

這里，我們可以使用Map或MapWhen分別基于特定路徑或特定條件提供特殊的API或資源。

接下來(lái)，讓我們看看如何在更新版本的ASP.NET Core中使用終止中間件組件。

在ASP.NET Core 3.0及更高版本中使用中間件

在ASP.NET Core 3.0及更高版本，有兩種新的中間件，它們被稱為UseRouting和UseEndpoints：

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env) {     
    if (env.IsDevelopment())     
    {  
        app.UseDeveloperExceptionPage();     
    }     
    app.UseRouting();     
    app.UseEndpoints(endpoints =>  {         
        endpoints.MapGet("/", async context => { 
            await context.Response.WriteAsync("Hello  World!");         
        });     
    }); 
}

第一個(gè)是使用路由的中間件UseRouting，另一個(gè)是訪問(wèn)地址的UseEndpoints。

這是新的端點(diǎn)路由。以前，路由是MVC的一部分，它只適用于MVC、Web API和基于MVC的框架。然而在ASP.NET Core 3.0及更高版本，路由不再是MVC框架中的一部分?，F(xiàn)在，MVC和其他框架都可以被映射到特定的路由或端點(diǎn)。

在前面的代碼段中，GET請(qǐng)求被映射到頁(yè)面根URL。在下一個(gè)代碼片段中，MVC被映射到路由模式，RazorPages被映射到基于RazorPage的特定文件結(jié)構(gòu)的路由：

app.UseEndpoints(endpoints => {     
    endpoints.MapControllerRoute(name: "default", pattern: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}"); 
    endpoints.MapRazorPages(); 
});

現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有UseMvc方法了，即使它仍然存在并在IApplicationBuilder對(duì)象級(jí)別上工作，以防止現(xiàn)有代碼中斷?，F(xiàn)在，激活A(yù)SP.NET Core功能的方法更為精細(xì)。

• Areas for MVC and web API: endpoints.MapAreaControllerRoute(...);
• MVC and web API: endpoints.MapControllerRoute(...);
• Blazor server-side: endpoints.MapBlazorHub(...);
• SignalR: endpoints.MapHub(...);
• Razor Pages: endpoints.MapRazorPages(...);
• Health checks: endpoints.MapHealthChecks(...);

這些是ASP最常用的新Map方法。

還有很多方法可以定義回退地址，比如將路由和HTTP方法映射到代理，以及中間件組件。

你可以創(chuàng)建適用于所有請(qǐng)求的中間件，例如StopWatchMiddleware，你也可以編寫(xiě)中間件以在特定路徑或路由上工作，例如創(chuàng)建一個(gè)Map方法，以將其映射到該路由。

注意事項(xiàng)
不再建議在中間件內(nèi)部處理路由。相反，您應(yīng)該使用新的地址路由。使用這種方法，中間件更加通用，它可以通過(guò)單一的配置就可以在多個(gè)路由上工作。

重寫(xiě)終止中間件

接下來(lái)，我們創(chuàng)建小型虛擬中間件，將應(yīng)用程序狀態(tài)寫(xiě)入特定路由。在此示例中，沒(méi)有自定義路由處理：

namespace MiddlewaresSample; 
public class AppStatusMiddleware {     
    private readonly RequestDelegate _next;     
    private readonly string _status;
    public AppStatusMiddleware(RequestDelegate next, string status)     
    {        
        _next = next;         
        _status = status;    
    }     
    public async Task Invoke(HttpContext context)  {         
        await context.Response.WriteAsync($"Hello {_status}!");     
    } 
}

我們需要做的是在IEndpointRouteBuilder對(duì)象上編寫(xiě)一個(gè)擴(kuò)展方法。此方法將路由模式作為可選參數(shù)，并返回IEndpointConventionBuilder對(duì)象以啟用跨域資源共享（CORS）、身份驗(yàn)證或路由的其他條件。

現(xiàn)在，我們應(yīng)該添加一個(gè)擴(kuò)展方法，以便更容易地使用中間件：

public static class MapAppStatusMiddlewareExtension {     
    public static IEndpointConventionBuilder MapAppStatus(this IEndpointRouteBuilder routes, string pattern = "/", string name = "World") 
     {         
        var pipeline = routes.CreateApplicationBuilder().UseMiddleware<AppStatusMiddleware>(name).Build();         
        return routes.Map(pattern, pipeline).WithDisplayName("AppStatusMiddleware");     
    } 
}

完成后，我們可以使用MapAppStatus方法將其映射到特定路線：

app.UseRouting(); 
app.UseEndpoints(endpoints => {     
    endpoints.MapGet("/", () => "Hello World!");     
    endpoints.MapAppStatus("/status", "Status"); 
});

現(xiàn)在，我們可以通過(guò)輸入以下地址在瀏覽器中調(diào)用路由： http://localhost:5000/status

總結(jié)

大多數(shù)ASP.NET Core功能基于中間件，在本章中，我們學(xué)習(xí)了中間件的工作原理以及如何創(chuàng)建自己的中間件組件來(lái)擴(kuò)展ASP.NET框架。我們還學(xué)習(xí)了如何使用新路由向自定義的終止中間件添加路由。

在下一章中，我們將了解ASP.NET Core中的新端點(diǎn)路由，它允許我們以簡(jiǎn)單靈活的方式創(chuàng)建自己的托管端點(diǎn)。

到此這篇關(guān)于定制.NET 6.0的Middleware中間件的文章就介紹到這了,更多相關(guān)定制.NET 6.0 Middleware中間件內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！