MVC之前-ASP.NET初始化流程分析1

理论的解说一般都是枯燥的，研究一个代码框架更是如此，似乎除了对大量的源码加以解释之外无话可说，但是这又是不可缺少的，否则应用这样的框架起来总有不放心之感，总有不少的坑要踩。更进一步讲，一个好的框架应该给它的使用者足够的扩展空间（尤其是像MVC这样的基础框架），对框架本身没有很好的把握则对于框架的扩展似乎就只能寻找别人的“成功”经验了，然而生搬硬套从来不是解决问题的好方法，合理运用他人经验与创造性的解决方案都离不开对框架的深入理解，从这方面来说代码分析其实强于抽象的说明，因为代码的逻辑是确定的，代码的语言说服力其实强于书面语言（当然是指编写良好的代码）。当然对于代码之外的讨论也是非常必要甚至更加重要的，比如探讨框架设计的思路和模式，框架应用的相关实践乃至对框架的扩展等等。此一系列文章都是基于Asp.net Mvc框架的源码（包括Asp.net的一部分）对框架的基本设计与实现作出分析，另外参考了自己的一些项目以及当前一些优秀的开源项目（比如orchard）来讨论框架的应用与扩展。

Asp.net Mvc是当前使用比较多的web框架，也是比较先进的框架，目前.net的大部分源码都已经开放，这大大方便了我们对Asp.net Mvc的分析，下面就从Http请求进入Mvc框架处理之前的基本流程说起。

由于各IIS版本和工作模式（经典模式、集成模式）的不同，Http请求进入Asp.net的处理通道并不一样，这里不去细究里面的细节，就从创建应用程序域开始：

AppManagerAppDomainFactory分析

注：AppDomainFactory及AppManagerAppDomainFactory类在System.Web.Hosting中实现

在创建Appdomain时会调用IAppDomainFactory接口，该接口的实现如下:

 public sealed class AppDomainFactory : IAppDomainFactory {
        private AppManagerAppDomainFactory _realFactory;
        public AppDomainFactory() {
            _realFactory = new AppManagerAppDomainFactory();
        }
        public Object Create(String module, String typeName, String appId, String appPath,String strUrlOfAppOrigin, int iZone) {
            return _realFactory.Create(appId, appPath);
        }
}

该实现会调用AppManagerAppDomainFactory完成实际的创建过程。

  public sealed class AppManagerAppDomainFactory : IAppManagerAppDomainFactory {
        private ApplicationManager _appManager;
        public AppManagerAppDomainFactory() {
            _appManager = ApplicationManager.GetApplicationManager();
            _appManager.Open();
        }
        public Object Create(String appId, String appPath) {
            try {
                if (appPath[0] == '.') {
                    System.IO.FileInfo file = new System.IO.FileInfo(appPath);
                    appPath = file.FullName;
                }
                if (!StringUtil.StringEndsWith(appPath, '\\')) {
                    appPath = appPath + "\\";
                }
                ISAPIRuntime isapiRuntime = (ISAPIRuntime)_appManager.CreateObjectInternal(appId, typeof(ISAPIRuntime), appHost,false, null);
                isapiRuntime.StartProcessing();
                return new ObjectHandle(isapiRuntime);
            }
            catch (Exception e) {
                Debug.Trace("internal", "AppDomainFactory::Create failed with " + e.GetType().FullName + ": " + e.Message + "\r\n" + e.StackTrace);
                throw;
            }
        }
  }

代码的主要作用，就是通过ApplicationManager的CreateObjectInternal创建AppDomain，创建HostingEnvironment等，最终获取ISAPIRuntime的实例，然后让非托管代码调用。

ApplicationManager分析

注：ApplicationManager类在System.Web.Hosting中实现

首先看ApplicationManager类中的静态的创建ApplicationManager对象的方法：

public static ApplicationManager GetApplicationManager() {
        if (_theAppManager == null) {
            lock (_applicationManagerStaticLock) {
                if (_theAppManager == null) {
                    if (HostingEnvironment.IsHosted)
                        _theAppManager = HostingEnvironment.GetApplicationManager();
                    if (_theAppManager == null)
                        _theAppManager = new ApplicationManager();
                }
            }
        }
        return _theAppManager;
}

如果HostingEnvironment已经创建则可以直接返回当前HostingEnvironment设置的ApplicationManager，如果没有则创建新的ApplicationManager实例。

然后看ApplicationManager的CreateObjectInternal方法：

internal IRegisteredObject CreateObjectInternal(String appId, Type type, IApplicationHost appHost, bool failIfExists, HostingEnvironmentParameters hostingParameters) {
        if (!typeof(IRegisteredObject).IsAssignableFrom(type))
            throw new ArgumentException(SR.GetString(SR.Not_IRegisteredObject, type.FullName), "type");
        HostingEnvironment env = GetAppDomainWithHostingEnvironment(appId, appHost, hostingParameters);
        ObjectHandle h = env.CreateWellKnownObjectInstance(type.AssemblyQualifiedName, failIfExists);
        return (h != null) ? h.Unwrap() as IRegisteredObject : null;
    }

首先要先取得HostingEnvironment的实例，然后通过该实例的CreateWellKnownObjectInstance方法返回上述Create方法需要的ISAPIRuntime的实例。先来看如何获取HostingEnvironment实例的方法GetAppDomainWithHostingEnvironment。

private HostingEnvironment GetAppDomainWithHostingEnvironment(String appId, IApplicationHost appHost, HostingEnvironmentParameters hostingParameters) {
        LockableAppDomainContext ac = GetLockableAppDomainContext (appId);
        lock (ac) {
            HostingEnvironment env = ac.HostEnv;
            if (env != null) {
                try {
                    env.IsUnloaded();
                }
                catch(AppDomainUnloadedException) {
                    env = null;
                }
            }
            if (env == null) {
                env = CreateAppDomainWithHostingEnvironmentAndReportErrors(appId, appHost, hostingParameters);
                ac.HostEnv = env;
                Interlocked.Increment(ref _accessibleHostingEnvCount);
            }
            return env;
        }
    }

首先会检查字典是否会有已经存在的HostingEnvironment实例，如果有就返回，没有就会创建一个新的并保存到字典中，查看相关代码发现最终会调用ApplicationManager的私有方法CreateAppDomainWithHostingEnvironment创建AppDomain和HostingEnvironment。

  private HostingEnvironment CreateAppDomainWithHostingEnvironment(String appId, IApplicationHost appHost, HostingEnvironmentParameters hostingParameters)
  {
       ……
       appDomain = AppDomain.CreateDomain(domainId,GetDefaultDomainIdentity(),setup);
       ……
       Type hostType = typeof(HostingEnvironment);
       String module = hostType.Module.Assembly.FullName;
       String typeName = hostType.FullName;
       ObjectHandle h = null;
       ……
       try {
           h = Activator.CreateInstance(appDomain, module, typeName);
       }
       ……
       HostingEnvironment env = (h != null) ? h.Unwrap() as HostingEnvironment : null;
       if (env == null)
           throw new SystemException(SR.GetString(SR.Cannot_create_HostEnv));
       IConfigMapPathFactory configMapPathFactory = appHost.GetConfigMapPathFactory();
       if (appDomainStartupConfigurationException == null) {
           env.Initialize(this, appHost, configMapPathFactory, hostingParameters, policyLevel);
       }
       else {
           env.Initialize(this, appHost, configMapPathFactory, hostingParameters, policyLevel, appDomainStartupConfigurationException);
       }
       return env;
}

可以看到代码创建了AppDomain和HostingEnvironment实例，创建HostingEnvironment实例以后，紧接着会调用其Initialize方法来进行初始化，然后返回对象实例。

HostingEnvironment分析

Initialize初始化方法，注意该方法的第一个参数是this，也就是ApplicationManager实例自身，这样会在HostingEnvironment中设置ApplicationManager，因而初始化之后可以通过HostingEnvironment获取ApplicationManager 。Initialize方法调用HttpRuntime的静态方法，进行一些初始化工作（其中会调用BuildManager的InitializeBuildManager方法进行初始化另外一些工作，其中包括编译App_Code目录下所有的.NET源代码）。最后如果HostingEnvironment初始化失败时会设置hostingInitFailed为true。

internal void Initialize(ApplicationManager appManager, IApplicationHost appHost, IConfigMapPathFactory configMapPathFactory, HostingEnvironmentParameters hostingParameters, PolicyLevel policyLevel, Exception appDomainCreationException)
{
    ……
    _appManager = appManager;
    ……
    HttpRuntime.InitializeHostingFeatures(hostingFlags,policyLevel,appDomainCreationException);
    ……
    catch (Exception e) {
        _hostingInitFailed = true;
    }
}

创建HostingEnvironment后，会调用其方法CreateWellKnownObjectInstance创建ISAPIRuntime。创建好ISAPIRuntime实例后初始化工作就完成了第一个阶段，整个过程如下图所示：

理论的解说一般都是枯燥的，研究一个代码框架更是如此，似乎除了对大量的源码加以解释之外无话可说，但是这又是不可缺少的，否则应用这样的框架起来总有不放心之感，总有不少的坑要踩。更进一步讲，一个好的框架应该给它的使用者足够的扩展空间（尤其是像MVC这样的基础框架），对框架本身没有很好的把握则对于框架的扩展似乎就只能寻找别人的“成功”经验了，然而生搬硬套从来不是解决问题的好方法，合理运用他人经验与创造性的解决方案都离不开对框架的深入理解，从这方面来说代码分析其实强于抽象的说明，因为代码的逻辑是确定的，代码的语言说服力其实强于书面语言（当然是指编写良好的代码）。当然对于代码之外的讨论也是非常必要甚至更加重要的，比如探讨框架设计的思路和模式，框架应用的相关实践乃至对框架的扩展等等。此一系列文章都是基于Asp.net Mvc框架的源码（包括Asp.net的一部分）对框架的基本设计与实现作出分析，另外参考了自己的一些项目以及当前一些优秀的开源项目（比如orchard）来讨论框架的应用与扩展。