asp.net core 3.1 入口：Program.cs中的Main函数

本文分析Program.cs 中Main()函数中代码的运行顺序分析asp.net core程序的启动，重点不是剖析源码，而是理清程序开始时执行的顺序。到底用了哪些实例，哪些法方。

asp.net core 3.1 的程序入口在项目Program.cs文件里，如下。

ususing System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace WebDemo
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            CreateHostBuilder(args).Build().Run();
        }

        public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
            Host.CreateDefaultBuilder(args)
                .ConfigureWebHostDefaults(webBuilder =>
                {
                    webBuilder.UseStartup<Startup>();
                });
    }
}

1. Program类

program类是定义在项目根目录Program.cs文件中，所有.net core程序的入口，包括asp.net core 程序。这很有意思，就有点类似控制端程序。相比之前的web项目没有任何程序入口只有web.config、global这类配置文件和全局文件这种没有程序入口web项目，我觉得这类更容易理解asp.net core是怎么工作的。

在asp.net core 3.1中 的Program类里，定义了2个方法：Main() 和CreateHostBuilder()

2. 主程序入口Program.Main()方法

public static void Main(string[] args)
{
        CreateHostBuilder(args).Build().Run();
}

Main() 方法是整个项目的入口方法，就如同C系列语言，所有的程序入口都是。这里main()只有一行代码，但是实际上执行了三个函数C：

  1 IHostBuilder builder= CreateHostBuilder(args);
  2 IHost host=builder.Build();
  3 host.Run();

第一行，是定义在Program类的CreateHostBuilder 它主要产生一个IhostBuilder实例builder。

第二行，通过builder.Build()法方产生一个Ihost实例 host。

第三含，通过host.Run()方法，开始运行web项目，这时候就可以响应各种请求了。

而这个过程里最繁琐的就是创建builder，本文重点篇幅就是在这里。

3. 创建并配置主机Builder：Program.CreateHostBuilder(args)法方

分解CreateHostBuilder(args) 的定义

此法方通过lamada表达式定义在Pogram类中。因为它就执行了一句化，所以可以用这种简便的方式定义（关于匿名函数、lamada、内置委托可以参考我之前的文章C# 匿名方法（函数） 匿名委托 内置泛型委托 lamada¹）。为了方便阅读按照上面刨析Main()法方，所以它实际的定义如下：

  1         public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args)
  2         {
  3             IHostBuilder builder = Host.CreateDefaultBuilder(args);
  4             Action < IWebHostBuilder > configAction = delegate(IWebHostBuilder webBuilder)
  5             {
  6                 webBuilder.UseStartup<Startup>();
  7             };
  8             builder=builder.ConfigureWebHostDefaults(configAction);
  9             return builder;
 10         }

3.1. builder诞生 ：生成IHostBuilder

将从Host.CreateHostBuilder()法方分析入手

CreateHostBuilder()法方的第一行代码是调用Host.CreateDefaultBuilder(args)法方，来创建IBuilder 对象实例。

IHostBuilder builder = Host.CreateDefaultBuilder(args);

IHostBuilder是一个非常重要的实例，有了这个实例才可以继续后续的加载更多的配置操作。通过IHostBuilder.Build()生产IHost实例。最终通过IHost.Run()运行项目。

3.1.1 Host类——用于产生初始的builder静态类

Host类是定义在Microsoft.Extensions.Hosting命名空间（Program.cs中引用了该命名公开）下的静态类.在Program.cs里引入。

声明如下：

  1 using Microsoft.Extensions.Hosting;
  2
  3 namespace Microsoft.Extensions.Hosting
  4 {
  5     public static class Host
  6     {
  7 	    public static IHostBuilder CreateDefaultBuilder();
  8         public static IHostBuilder CreateDefaultBuilder(string[] args);
  9     }
 10 }

Host静态类就一个法方就是CreateDefaultBuilder() 。合计2个重载声明：一个带参数，一个不带参数。参考源码（.NET Core 3.0之深入源码理解Host(一)²）不带参数的重载实际在是将null作为参数调用带参数形式，如下：

  1 public static IHostBuilder CreateDefaultBuilder() =>CreateDefaultBuilder(args: null);

3.1.2 Host.CreateDefaultBuilder(args)方法

官方说明是用预先配置的默认值初始化一个Microsoft.Extensions.Hosting.HostBuilder实例（Initializes a new instance of the Microsoft.Extensions.Hosting.HostBuilder class with pre-configured defaults，详细见参考官方文档3）。

相关操作有：设置根目录ContentRootPath ；给Host.IConfiguration 加载：环境变量EnvironmentName，命令行参数args，配置文件IConfiguration.[EnvironmentName] json；还有加载日志模块等等。

详细见参考文档2、3，其中.NET Core 3.0之深入源码理解Host(一)，作者从源码角度剖析了此法方，官方文档Host.CreateDefaultBuilder 方法官方说明了法方操作那些内容。

3.2. IHostBuilder转变成IWebHostBuilder

继续对Host.CreateHostBuilder()法方分析，在3.1建立了IHostBuilder实例后，将通过builder.ConfigureWebHostDefaults(Action <IWebHostBuilder >)方法将IHostBuilder实例转变为一个web主机性质的webbuilder（IWebHostBuilder)

IHoustBuilder.ConfigureWebHostDefaults(Action <IWebHostBuilder>)方法定义在Microsoft.Extensions.Hosting.GenericHostBuilderExtensions静态类中（GenericHostBuilderExtensions.cs），此静态类就定义这一个静态方法。

3.2.1. ConfigureWebHostDefaults()参数

此处参数configure是一个内置委托Action <IWebHostBuilder>，这个委托的定义就执行一行代码：

webBuilder.UseStartup<Startup>();

3.2.2. ConfigureWebHostDefaults()方法定义

其实ConfigureWebHostDefaults(Action <IWebHostBuilder >)方法是一个IHostBuilder的扩展方法（所以之前的写法并不准确，缺少了this builder参数，之前省略了）。

为了方便阅读法，用3.中的方式码剖析如下：

  1  	     public static IHostBuilder ConfigureWebHostDefaults(this IHostBuilder builder, Action<IWebHostBuilder> configure)
  2         {
  3             Action<IWebHostBuilder> webconfigure = delegate(IWebHostBuilder webHostBuilder)
  4             {
  5                 WebHost.ConfigureWebDefaults(webHostBuilder);
  6                 configure(webHostBuilder);
  7             };
  8             return builder.ConfigureWebHost(webconfigure);
  9         }

其实就调取了IHostBuilder的另一个扩展类ConfigureWebHost(Action<IWebHostBuilder>)（此扩展法方定义在Microsoft.Extensions.Hosting.GenericHostWebHostBuilderExtensions静态类中）。

3.2.2.1 把IHostBuilder转变为IWebHostBuilder: builder.ConfigureWebHost(webconfigure)法方

3.2.2.1.1 Action<IWebHostBuilder> webconfigure参数

内置委托，在这里对委托进行了定义，主要两行代码：

配置IWebHostBuilder的默认web设置。

WebHost.ConfigureWebDefaults(webHostBuilder);

在core2.1中该方法是在CreateHostBuilder()中WebHost.CreateDefaultBuilder(arg)中调用，core3.1，改为Host.ConfigureDefualts(arg)后，通过委托在ConfigureWebHost中调用。因为此方法在委托里调用，在下面章节降到委托执行的时候再详细说明。

调用参数传入的委托

configure(webHostBuilder);

 就是3.2.1中的

webBuilder.UseStartup<Startup>();

具体在下面章节讲解委托执行时在详细说明。

3.2.2.1.2 builder.ConfigureWebHost(webconfigure)法方定义

定义在Microsoft.Extensions.Hosting.GenericHostWebHostBuilderExtensions(GenericHostWebHostBuilderExtensions.cs) 

  1 using System;
  2 using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
  3 using Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal;
  4
  5 namespace Microsoft.Extensions.Hosting
  6 {
  7     public static class GenericHostWebHostBuilderExtensions
  8     {
  9         public static IHostBuilder ConfigureWebHost(this IHostBuilder builder, Action<IWebHostBuilder> configure)
 10         {
 11             var webhostBuilder = new GenericWebHostBuilder(builder);
 12             configure(webhostBuilder);
 13             return builder;
 14         }
 15     }
 16 }

Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.GenericWebHostBuilder

在asp.net core 2.1 里IWebHostBuilder 在asp.net core 3.1里是怎么把泛型IHostBuilder生产webhost的builder的了，终于扒到它了。  

通过Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.GenericWebHostBuilder类实例。GenericWebHostBuilder是一个内部类。这个类网上资源极少，甚至在官方文档里找不到说明，但可以参考其源码GenericWebHostBuilder.cs源代码。此类声明和其构造函数声明如下：

internal class GenericWebHostBuilder : IWebHostBuilder, ISupportsStartup, ISupportsUseDefaultServiceProvider
{
     public GenericWebHostBuilder(IHostBuilder builder);
}

此类非常重要，它是Asp.net core 3.1 项目中IHostBuilder转变成IWebHostBuilder的基石或者源头 一个IHostBuilder实例最早就是通过此类构造函数实例化后变成了2.1里的IWebHostBuilder。实际干的就是注入了一些web有关的服务，详细建议查看源码（参考文档4）

3.2.2.2 给IWebHostBuilder配置Web相关参数委托参数：终于执行委托了

configure(webhostBuilder);

在传入了那么多层委托后，终于我们扒到底了，在实现了IHostBuilder转变为IWebHostBuilder后，所有config有关的委托终于得以执行

  1 //在 builder.ConfigureWebHostDefaults()（-->在program.GreateHostBuilder()中）
  2 //和下一句代码一同作为委托参数传入builder.ConfigureWebHost()
  3 WebHost.ConfigureWebDefaults(webHostBuilder);
  4 //Program.CreateHostBuilder()里的作为委托参数传入builder.ConfigureWebHostDefaults()
  5 //再经过builder.ConfigureWebHostDefaults()合上一句一同作为委托传入builder.ConfigureWebHost()
  6 webBuilder.UseStartup<Startup>();

3.2.2.2.1 WebHost.ConfigureWebDefualts(IWebHostBuilder)方法：

此方法在Asp.net core 2.1中 是WebHost.CreateDefaultBuilder(args) 里最后调用的方法，而在Asp.net core 3.1中，把IWebHostBuilder该为泛型IHostBuilder后，在执行IHostBuilder.ConfigureWebHost()时回调委托执行。此方法作用类似与Host.CreateDefaultBuilder(args),使用预配置配置一些关于Web方式的参数。主要是注入一些web相关的服务，配置主机地址等。此方法没有官方文档说明，建议直接查看源码WebHost.cs源代码（参考文档5）。

3.2.2.2.2 webBuilder.UseStartup<Startup>()法方：

UseStartup()是webbuilder的扩展发放，定义在Microsoft.AspNetCore.Hosting.WebHostBuilderExtensions静态类中（WebHostBuilderExtensions.cs），此方法申明如下

public static IWebHostBuilder UseStartup(this IWebHostBuilder hostBuilder, Type startupType)

从方法名就可以看出是使用Startup类，这个方法主要使用反射技术，反射Startup类，响应startup类中的配置的信息

3.3. 最后梳理一下builder核心的代码

1.IHostBuilder builder = Host.CreateDefaultBuilder(args);

创建一个基础builder（读取app.json)

2.IWebHostBuilder webHostBuilder= new GenericWebHostBuilder（builder）;

转换为webbuilder

3.WebHost.ConfigureWebDefaults(webHostBuilder);

给webbuilder使用预先的默认值配置

4.webBuilder.UseStartup<Startup>();

读取startup类配置信息

4.总结

aps.net core 3.1的程序启动代码分析下来。基本3个概念创建builder ，通过builder生成host ，最后使用host执行起来。其中builder及builder配置 ，host主机都是重要的概念。core 3.1 和 core2.1的区别，就是把IWebHostBuilder上再抽象一个IHostBuilder,可以是core 3.1的代码更加的灵活，以后的服务可以不单单是web服务。

另外asp.net core 的builder 配置中可以看到很多非常依赖，控制反转技术也就是注入依赖，好处就是想要什么服务就注册什么服务，更加灵活。

如果想深入学习，建议参考如下文章：

1. .NET Core 3.0之深入源码理解Host(一)

2. .NET Core 3.0之深入源码理解Host(二)

  作者的这个2个文章从源码角度简介了Ihostbuilder的相关知识剖析深度更深

3. 官方文档：.NET 通用主机 讲解IHostBuilder相关知识

4. 官方文档：ASP.NET Core 中的应用启动 介绍startup类相关知识

参考文档：

1. C# 匿名方法（函数） 匿名委托 内置泛型委托 lamada 作者：edzjx

2. .NET Core 3.0之深入源码理解Host(一) 作者：艾心

3. 官方文档Host.CreateDefaultBuilder 方法 作者:Micrsoft官方文档

4. GenericWebHostBuilder.cs源代码 作者：Asp.net@github 

5. WebHost.cs源代码 作者：Asp.net@github 

6. .NET Core 3.0之深入源码理解Host(二) 作者：艾心

7. 官方文档：.NET 通用主机 作者:Micrsoft官方文档

8. 官方文档：ASP.NET Core 中的应用启动 作者:Micrsoft官方文档