ASP.NET Core 中间件

（给DotNet加星标，提升.Net技能）

转自：花阴偷移

cnblogs.com/MrHSR/p/10307795.html

一、概述

中间件(也叫中间件组件)是一种装配到应用管道以处理请求和响应的软件。 

每个组件：

• 选择是否将请求传递到管道中的下一个组件;

  
  

• 可以在管道中的下一个组件之前和之后执行工作。

请求委托用于生成请求管道。 请求委托会处理每个 HTTP 请求。

使用以下方法配置请求委托：Run,  Map, Use扩展方法。

可以将单个请求委托作为匿名方法(称为内联中间件in-line middleware) 或者可以在可重用类中定义。

这些可重用的类和内联匿名方法是中间件，也称为中间件组件。

请求管道中的每个中间件组件负责调用管道中的下一个组件，或使管道短路。

1、Run

//将终端中间件委托添加到应用程序的请求管道中。
public static class RunExtensions
{
　 public static void Run(this IApplicationBuilder app, 
                               RequestDelegate handler);
}

2、Map

// 根据给定请求路径的匹配对请求管道进行分支。
public static class MapExtensions
{

　 public static IApplicationBuilder 
   Map(this IApplicationBuilder app, PathString pathMatch, 
            Action<IApplicationBuilder> configuration);
}

3、Use

// 提供配置应用程序请求的机制    
public interface IApplicationBuilder
{
　 //....
　 // 将中间件委托添加到应用程序的请求管道中。
　 IApplicationBuilder 
　 Use(Func<RequestDelegate, RequestDelegate> middleware); 
}

1.1、使用 IApplicationBuilder 创建中间件管道

在Startup. Configure方法中，使用IApplicationBuilder来创建中间件管理。

每一个use开头的扩展方法将一个中间件添加到IApplicationBuilder请求管道中。

使用Use扩展方法来配置请求委托。每个use的中间件类似如下声明：

public static IApplicationBuilder Use[Middleware] 
(this IApplicationBuilder app )
public static IApplicationBuilder Use[Middleware] 
(this IApplicationBuilder app , Action<T>)

ASP.NET Core 请求管道包含一系列请求委托，依次调用。 

下图演示了这一概念， 沿黑色箭头执行。

在Startup. Configure代码中，一系列use请求委托中间件如下所示：

app.UseHttpsRedirection();
app.UseStaticFiles();
app.UseCookiePolicy();
app.UseMvc();

委托可以决定不将请求传递给下一个委托(中间件)，这就是对请求管道进行短路。通常需要短路，因为这样可以避免不必要的工作。

下面示例 是一个最简单的 ASP.NET core 应用程序，用run方法配置请求委托，设置单个委托处理处理所有请求。此案例不包括实际的请求管道。

相反，调用单个匿名函数以响应每个 HTTP 请求。并用委托终止了管道。

public class Startup
{
　　public void Configure(IApplicationBuilder app)
　　{
　　　　app.Run(async context =>
　　　 {
    　　　　await context.Response.WriteAsync("Hello, World!");
　　　　});
　 }
}

下面示例用Use方法将多个请求委托链接在一起，next 参数表示管道中的下一个委托。 

可通过不调用 next 参数使管道短路。

app.Use(async (context, next) =>
{
  //调用下一个委托(app.run)
  await next.Invoke();
});

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

1.2、中间件顺序

向 Startup.Configure 方法添加中间件组件的顺序定义了针对请求调用这些组件的顺序，以及响应的相反顺序。 此排序对于安全性、性能和功能至关重要。

以下 Startup.Configure 方法将为常见应用方案添加中间件组件：　　

(1)、异常/错误处理

(2)、HTTP 严格传输安全协议

(3)、HTTPS 重定向

(4)、静态文件服务器

(5)、Cookie 策略实施

(6)、身份验证

(7)、会话

(8)、MVC

public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
        // When the app runs in the Development environment:
        //Use the Developer Exception Page to report app runtime errors.
        //Use the Database Error Page to report database runtime errors.
        app.UseDeveloperExceptionPage();
        app.UseDatabaseErrorPage();
    }
    else
    {
        // When the app doesn't run in the Development environment:
        //Enable the Exception Handler Middleware to catch exceptions
        //thrown in the following middlewares.
        //Use the HTTP Strict Transport Security Protocol (HSTS)
        //Middleware.
        app.UseExceptionHandler("/Error");
        app.UseHsts();
    }
    // Use HTTPS Redirection Middleware to redirect HTTP requests to HTTPS.
    app.UseHttpsRedirection();

    // Return static files and end the pipeline.

    app.UseStaticFiles();

    // Use Cookie Policy Middleware to conform to EU General Data 
    // Protection Regulation (GDPR) regulations.

    app.UseCookiePolicy();
    // Authenticate before the user accesses secure resources.
    app.UseAuthentication();

    // If the app uses session state, call Session Middleware after Cookie 
    // Policy Middleware and before MVC Middleware.

    app.UseSession();

    // Add MVC to the request pipeline.
    app.UseMvc();
}

(1)、UseExceptionHandler 是添加到管道的第一个中间件组件。 该异常处理程序中间件可捕获稍后调用中发生的任何异常。

(2)、UseStaticFiles 静态文件中间件，应该在管道的早期调用。这样它就可以处理请求和短路，而不需要遍历其余组件。静态文件中间件不提供授权检查。 它提供的任何文件，包括wwwroot下的文件，都是公开可访问的。

(3)、UseAuthentication 身份验证中间件。未经身份验证的请求不会短路，但只有在特定的Razor页面或MVC控制器操作之后，才会发生授权(和拒绝)。

1.3、Use、Run 和 Map

配置 HTTP 管道可以使用Use、Run 和 Map，但各方法针对构建的中间件作用不同：

(1)、Use[Middleware]中间件负责调用管道中的下一个中间件，也可使管道短路（即不调用 next 请求委托)。

(2)、Run[Middleware]是一种约定，一些中间件组件可能会公开在管道末端运行的Run[Middleware]方法。

(3)、Map扩展用作约定来创建管道分支, Map*创建请求管道分支是基于给定请求路径的匹配项。

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
    app.Map("/Map1",HandleMapTest1);
    app.Map("/Map2", HandleMapTest2);
    //其它请求地址
    app.Run(async context =>
    {
        await context.Response.WriteAsync("Hello from non-Map delegate. <p>");
    });
}

private static void HandleMapTest1(IApplicationBuilder app)
{
    app.Run(async context =>
    {
        await context.Response.WriteAsync("Map Test 1");
    });
}

private static void HandleMapTest2(IApplicationBuilder app)
{
    app.Run(async context =>
    {
        await context.Response.WriteAsync("Map Test 2");
    });
}

Map还支持嵌套，下面的示例中，请求访问/level1/level2a 和 /level1/level2b时进行不同逻辑处理：

app.Map("/level1", level1App => {
    level1App.Map("/level2a", level2AApp => {
        // "/level1/level2a" processing
    });
    level1App.Map("/level2b", level2BApp => {
        // "/level1/level2b" processing
    });
});

1.4、MapWhen

MapWhen 基于url给定谓词的结果创建请求管道分支。 

Func<HttpContext, bool> 类型的任何谓词均可用于将请求映射到管道的新分支。 

在以下示例中，谓词用于检测查询字符串变量 branch 是否存在，如果存在使用新分支(HandleBranch)。

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
    //Func<HttpContext, bool> predicate, Action<IApplicationBuilder> configuration
    app.MapWhen(context => context.Request.Query.ContainsKey("branch"), HandleBranch);
    //非匹配branch其它请求地址
    app.Run(async context =>
    {
        await context.Response.WriteAsync("Hello from non-Map delegate. <p>");
    });
}

private static void HandleBranch(IApplicationBuilder app)
{
     app.Run(async context =>
     {
        var branchVer = context.Request.Query["branch"];
        await context.Response.WriteAsync("Map Test 1");
     });
}

二、编写中间件　　　　

上面演示在请求管道中使用use,map,run方法，来委托处理每个 HTTP 请求就是中间件。通常中间件会封装在类中，并且通过扩展方法公开。

下面示例是如何编写一个中间件组件。处理逻辑是该中间件通过查询字符串设置当前请求的区域性。

/// <summary>
/// 自定义中间件实现类
/// </summary>
public class RequestCultureMiddleware
{
    //using Microsoft.AspNetCore.Http
    private readonly RequestDelegate _next;

　　/// <summary>
　　/// 程序启动时调用
　　/// </summary>
　　/// <param name="next"></param>
　　public RequestCultureMiddleware(RequestDelegate next)
    {
        this._next = next;
    }

　  /// <summary>
　　///每个页面请求时自动调用，方法按约定命名，必需是Invoke或InvokeAsync
　　/// </summary>
　　/// <param name="context"></param>
　　/// <returns></returns>
　　public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
    {
        var cultureQuery = context.Request.Query["culture"];
        if (!string.IsNullOrWhiteSpace(cultureQuery))
        {
            //using System.Globalization;
            var culture = new CultureInfo(cultureQuery);
            CultureInfo.CurrentCulture = culture;
            CultureInfo.CurrentUICulture = culture;
        }
        // Call the next delegate/middleware in the pipeline
        await _next(context);
    }
}

/// <summary>
/// 通过扩展方法公开中间件 
/// </summary>
public static class RequestCultureMiddlewareExtensions
{
    public static IApplicationBuilder UseRequestCulture(this IApplicationBuilder builder)
    {
       //在管道中添加一个use的中间件
       return builder.UseMiddleware<RequestCultureMiddleware>();
    }
}


public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
    //调用中间件
    app.UseRequestCulture();
    app.Run(async (context) =>
    {
        await ResponseAsync(context);
    });
}

private  async  Task ResponseAsync(HttpContext context)
{
    context.Response.ContentType = "text/html; charset=utf-8";
    await context.Response.WriteAsync(
    //打印当前显示的语言
    $"Hello { CultureInfo.CurrentCulture.DisplayName }"
    );
}

2.1、请求依赖项

由于中间件是在应用启动时构造的(实例)，而不是在每个请求时的，因此在每个请求过程中，中间件构造函数使用的作用域生命周期服务，不会在每个请求期间与其他依赖注入类型共享。

如果必须在中间件和其他类型之间共享一个范围服务，请将这些服务添加到 Invoke 方法的签名。 

Invoke 方法可接受由 DI 填充的参数：

public class CustomMiddleware
{
    private readonly RequestDelegate _next;
    public CustomMiddleware(RequestDelegate next)
    {
        _next = next;
    }
    // IMyScopedService is injected into Invoke
    public async Task Invoke(HttpContext httpContext, IMyScopedService svc)
    {
        svc.MyProperty = 1000;
        await _next(httpContext);
    }
}

官方文档：ASP.NET Core 中间件

https://docs.microsoft.com/zh-cn/aspnet/core/fundamentals/middleware/?view=aspnetcore-2.2

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