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  • MVC5路由系统机制详细讲解

    请求一个ASP.NET mvc的网站和以前的web form是有区别的，ASP.NET MVC框架内部给我们提供了路由机制，当IIS接受到一个请求时，会先看是否请求了一个静态资源（.html,css,js,图片等），这一步是web form和mvc都是一样的，如果不是说明则说明是请求的一个动态页面，就会走asp.net的管道，mvc的程序请求都会走路由系统，会映射到一个Controller对应的Action方法，而web form请求动态页面是会查找本地实际存在一个aspx文件。下面通过一个ASP.NET MVC5项目来详细介绍一下APS.NET MVC5路由系统的机制。

    一、认识Global.asax.cs

    当我们创建一个APS.NET MVC5的项目的时候会在项目的根目录中生成一个Global.asax文件。
    1. public class MvcApplication : System.Web.HttpApplication
    2. {
    3. protected void Application_Start()
    4. {
    5. //注册 ASP.NET MVC 应用程序中的所有区域
    6. AreaRegistration.RegisterAllAreas();
    7. //注册 全局的Filters
    8. FilterConfig.RegisterGlobalFilters(GlobalFilters.Filters);
    9. //注册 路由规则
    10. RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes);
    11. //注册 打包绑定（js,css等）
    12. BundleConfig.RegisterBundles(BundleTable.Bundles);
    13. }
    14. }
    这个Application_Start方法会在网站启动的自动调用，其中我们看到：RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes);这个就是向ASP.NET MVC 框架注册我们自定义的路由规则，让之后的URL能够对应到具体的Action。接下来我们再来看看RegisterRoutes方法做了些什么？
    1. public class RouteConfig
    2. {
    3. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes)
    4. {
    5. routes.IgnoreRoute("{resource}.axd/{*pathInfo}");
    6. routes.MapRoute(
    7. name: "Default",
    8. url: "{controller}/{action}/{id}",
    9. defaults: new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional }
    10. );
    11. }
    12. }
    上面代码是vs自动为你们生成，只定义了一个默认规则。
    1、规则名：Default
    2、URL分段：{controller}/{action}/{id}，分别有三段，第一段对应controller参数，第段为action参数，第三段为id参数
    3、URL段的默认值：controller为Home，action为Index，id = UrlParameter.Optional表示该参数为可选的。
    之所以我们访问http://www.xx.com/ 这样的URL网址能正确返回，是因为我们设置了URL段的默认值，相当于访问：
    http://www.xx.com/Home/Index
     
    RegisterRoutes调用的是RouteCollection的MapRoute方法，RouteCollection是一个集合，继承于Collection<RouteBase>
     

    三、ASP.NET MVC默认的命名约定

    1、Controller命名约定

    Controller类必须以Controller结尾，比如：HomeController，ProductController。我们在页面上用HTML heper来引用一个Controller的时只需要前面Home，Product就可以，ASP.NET MVC框架自带的DefaultControllerFactory自动为我们在结尾加上Controller，并开始根据这个名字开始找对应的类。我们创建一个ASP.NET MVC项目新加的Controller，文件会自动放在根目录的Controllers文件夹里面，我们刚开始可以看到有一个HomeController.cs。当然你也可以实现接口IControllerFactory，定义自己的ControllerFactory来改变查找Controller文件的行为。我会再以后的文章中介绍。

    2、View命名约定

    ASP.NET MVC的视图View默认情况是放在根目录的Views文件下的，规则是这样的：/Views/ControllerName/ActionName.cshtml。比如：HomeController的Action名字为Index的视图对应文件为：/Views/Home/Index.cshtml
    因此是通过Controller和Action的名字来确定视图文件的位置的。采用这个命名约定的好处是在Action返回视图的时候会MVC框架会按照这个约定找到默认的视图文件。比如在ProductController的Action方法List最后是这样的代码：
    return View();
    会自动去路径，/Views/Product/找文件List.cshtml（或者List.aspx如果使用的老的视图引擎）。
    当然也可以指定视图的名字：
    return View("~/Views/Product/List.cshtml")
    或者
    return View("MyOtherView")
     
    MVC框架在查找具体的默认视图文件时，如果在/Views/ControllerName/下面没有找到，会再在/Views/Shared下面找，如果都没找到就会找错：找不到视图。
     

    四、ASP.NET MVC的URL规则说明

    最开始我们在网站的Application_Start事件中注册一些路由规则routes.MapRoute，当有请求过来的时候，mvc框架会用这些路由规则去匹配，一旦找到了符合要求就去处理这个URL。例如有下面这个URL：
    http://mysite.com/Admin/Index
    URL可以分为几段，除去主机头和url查询参数，MVC框架是通过/来把URL分隔成几段的。上面的URl分为两段。如下图：
    第一段的值为Admin，第二段的值为Index，我们是很容易看出Admin对应就是Controller，Index就是Action。但是我们要告诉MVC框架这样的规则，因此为下面的Application_Start有下面的代码：
    1. routes.MapRoute(
    2. name: "Default",
    3. url: "{controller}/{action}/{id}",
    4. defaults: new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional }
    5. );
    上面表示URL规则是：
    {controller}/{action} 
    这个路由规则有两个段，第一个是controller，第二个是action。声明url段每个部分要且{}括起来，相当于占位符，是变量。
    当一个URL请求到来的时候MVC路由系统就负责把它匹配到一个具体的路由规则，并把URL每段的值提取出来。这里说“一个具体的路由规则”，是因为可能会注册多个路由规则，MVC路由系统会根据注册顺序一个一个的查找匹配，直到到为止。
    默认情况，URL路由规则只匹配与之有相同URL段数量的URL。如下表：
    URL
    		 URL段
    http://mysite.com/Admin/Index
    controller = Admin
    action = Index 
    http://mysite.com/Index/Admin
    controller = Index
    action = Admin 
    http://mysite.com/Apples/Oranges
    controller = Apples
    action = Oranges
    http://mysite.com/Admin
    无匹配-段的数量不够
    http://mysite.com/Admin/Index/Soccer
    		 无匹配-段的数量超了
     

    五、mvc创建一个简单的Route规则

    我们在前面注册路由规则都是通过下面的方式：
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}");
    4. }
    用到了RouteCollection的MapRoute方法。其实我们还可以调用 Add方法，传一个Route的实例给它一样的达到相同的效果。
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. Route myRoute = new Route("{controller}/{action}", new MvcRouteHandler());
    4. routes.Add("MyRoute", myRoute);
    5. }

    六、mvc路由的默认值的设定

    之前有说：URL路由规则只匹配与之有相同URL段数量的URL，这种是严格，但是我们又想有些段不用输入，让用户进入指定的页面。像，http://www.xx.com/Home/就是进入进入Home的Index。只需要设定mvc路由的默认值就可以了。
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    2. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}", new { action = "Index" });
    3. }
    要设置Controller和Action的默认值。
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}",
    4. new { controller = "Home", action = "Index" });
    5. }
    下面是一个具体的Url对应的Route映射。
    Url段的数量
    实例
    Route映射
    0
    mydomain.com 
    controller = Home
    action = Index 
    1
    mydomain.com/Customer
    controller = Customer
    action = Index 
    2
    mydomain.com/Customer/List
    controller = Customer
    action = List 
    3
    mydomain.com/Customer/List/All
    无匹配—Url段过多 
     

    七、mvc使用静态URL段

    前面定义路由规则都是占位符的形式，{controller}/{action}，我们也可以使用在使用静态字符串。如：
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}",
    4. new { controller = "Home", action = "Index" });
    6. routes.MapRoute("", "Public/{controller}/{action}",
    7. new { controller = "Home", action = "Index" });
    8. }
    上面匹配：http://mydomain.com/Public/Home/Index
    路由："Public/{controller}/{action}"只匹配有三段的url,第一段必须为Public，第二和第三可以是任何值，分别用于controller和action。
    除此这外，路由规则中可以既包含静态和变量的混合URL段，如：
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("", "X{controller}/{action}");
    5. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}",
    6. new { controller = "Home", action = "Index" });
    8. routes.MapRoute("", "Public/{controller}/{action}",
    9. new { controller = "Home", action = "Index" });
    11. }

    八、mvc的路由中自定义参数变量

    mvc框架除了可以定义自带的controller和action的参数之外，还可以定义自带的变量。如下：
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}",
    4. new { controller = "Home", action = "Index", id = "1" });
    5. }
    上面定义了一个id，默认值我们设为1。
    这个路由可以匹配0-3个url段的url，第三个url段将被用于id。如果没有对应的url段，将应用设置的的默认值。
    自定义参数变量使用：
    方法一、
    1. public ViewResult CustomVariable() {
    3. ViewBag.CustomVariable = RouteData.Values["id"];
    4. return View();
    5. }
    MVC框架从URL获取到变量的值都可以通过RouteData.Values["xx"]，这个集合访问。
    方法二、
    public ViewResult CustomVariable(int id) {
     
    ViewBag.CustomVariable = id;
        return View();
    }
    MVC框架使用内置的Model绑定系统将从URL获取到变量的值转换成Action参数相应类型的值。这种转换除了可以转换成基本int，string等等之外还可以处理复杂类型，自定义的Model,List集合等。相关参考：MVC中默认Model Binder绑定Action参数为List、Dictionary等集合的实例
     

    九、mvc定义可选URL段、可选参数

    asp.net mvc定义 参数是也可以设置为可选的，这样用户可以不用输入这部分的参数。

    1、注册路由时定义可选URL段

    public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
     
        routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}",
            new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional });
    }
     

    2、通过Action参数来定义可选参数

    public ViewResult CustomVariable(string id = "DefaultId") {
     
    ViewBag.CustomVariable = id;
        return View();
    } 
    通过Action参数来定义可选参数是没有加默认值的，而通过注册路由时定义可选URL段是加了默认值的，是利用c#参数的默认参数特性。这样如果用户没有输入这部分url段，就会默认值就会被使用。
     

    十、mvc使用*来定义变长数量的URL段

    除了在路由规则中声明固定的数量的URL段，我们也可以定义变长数量的URL段，如下面代码：
    public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
     
        routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
            new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional });
    }
    通过变量前面加一个星号（*）开头就能匹配任意变长数量的URL。
    匹配URL如下：
    Url段的数量
    实例
    Route映射
    0
    mydomain.com 
    controller = Home
    action = Index 
    1
    mydomain.com/Customer
    controller = Customer
    action = Index 
    2
    mydomain.com/Customer/List
    controller = Customer
    action = List 
    3
    mydomain.com/Customer/List/All
    controller = Customer
    action = List
    id = All 
    4
    mydomain.com/Customer/List/All/Delete
    controller = Customer
    action = List
    id = All
    catchall = Delete  
    5
    mydomain.com/Customer/List/All/Delete/Perm
    controller = Customer
    action = List
    id = All
    catchall = Delete /Perm

    十一、mvc使用命名空间来为路由的Controller类定优先级

    当一个用户输入一个URL请求ASP.NET MVC的网站时，ASP.NET MVC会根据URL的获取请求是找到是哪一个Controller类，如果一个项目有多相同的类名的Controller，就会有问题。比如：当请求的变量controller的值为Home时，MVC框架就会去找一个Controller名字为HomeController的类，这个类（HomeController）默认是不受限制的，如果多个命名空间都有名字为HomeContoller的类， ASP.NET MVC就不知道怎么办了。当这种情况发生是，就会报错：
    “/”应用程序中的服务器错误。
    找到多个与名为“Home”的控制器匹配的类型。如果为此请求(“{controller}/{action}/{id}”)提供服务的路由没有指定命名空间以搜索与此请求相匹配的控制器，则会发生这种情况。如果是这样，请通过调用带有 'namespaces' 参数的 "MapRoute" 方法的重载来注册此路由。
     
    “Home”请求找到下列匹配的控制器:
    WebApplication1.Controllers.HomeController
    WebApplication1.Controllers1.HomeController 
     
    [InvalidOperationException: 找到多个与名为“Home”的控制器匹配的类型。如果为此请求(“{controller}/{action}/{id}”)提供服务的路由没有指定命名空间以搜索与此请求相匹配的控制器，则会发生这种情况。如果是这样，请通过调用带有 'namespaces' 参数的 "MapRoute" 方法的重载来注册此路由。
    “Home”请求找到下列匹配的控制器:
    解决办法：
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("Default",
    4. "{controller}/{action}/{id}",
    5. new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
    6. new string[] { "WebApplication1.Controllers" }
    7. );
    8. }
    上面MapRoute的最后一个参数，new string[] { "WebApplication1.Controllers" }就是指定先去命名空间为WebApplication1.Controllers查找在controller，如果找到就停止往下找，没找到还是会去其它命名空间中去找的。因此当你指定的这个命名空间如果没存在要找的controller类，而在其它命名空间是有的，是会正常执行的，所以这里指定命名空间并不是限定了命名空间，而只是设了一个优先级而已。
     

    十二、mvc定义路由规则的约束

    在前面我们介绍了为mvc路由的规则设置路由默认值和可选参数，现在我们再深入一点，我们要约束一下路由规则。

    1、用正则表达式限制asp.net mvc路由规则

    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
    4. new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
    5. new { controller = "^H.*"},
    6. new[] { "URLsAndRoutes.Controllers"});
    7. }
    上面用到正则表达式来限制asp.net mvc路由规则，表示只匹配contorller名字以H开头的URL。

    2、把asp.net mvc路由规则限制到到具体的值

    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
    4. new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
    5. new { controller = "^H.*", action = "^Index$|^About$"},
    6. new[] { "URLsAndRoutes.Controllers"});
    7. }
    上例在controller和action上都定义了约束，约束是同时起作用是，也就是要同时满足。上面表示只匹配contorller名字以H开头的URL，且action变量的值为Index或者为About的URL。
     

    3、把asp.net mvc路由规则限制到到提交请求方式（POST、GET）

    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
    4. new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
    5. new { controller = "^H.*", action = "Index|About",
    6. httpMethod = new HttpMethodConstraint("GET") },
    7. new[] { "URLsAndRoutes.Controllers" });
    8. }

    上面表示只匹配为GET方式的请求。

    4、使用接口IRouteConstraint自定义一个asp.net mvc路由约束

    下面我自定义一个约束对特定浏览器进行处理。
    UserAgentConstraint.cs：
    1. using System.Web;
    2. using System.Web.Routing;
    4. namespace URLsAndRoutes.Infrastructure {
    6. public class UserAgentConstraint : IRouteConstraint {
    7. private string requiredUserAgent;
    9. public UserAgentConstraint(string agentParam) {
    10. requiredUserAgent = agentParam;
    11. }
    13. public bool Match(HttpContextBase httpContext, Route route, string parameterName,
    14. RouteValueDictionary values, RouteDirection routeDirection) {
    16. return httpContext.Request.UserAgent != null &&
    17. httpContext.Request.UserAgent.Contains(requiredUserAgent);
    18. }
    19. }
    20. }
    asp.net mvc自定义路由约束的使用：
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
    4. new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
    5. new {
    6. controller = "^H.*", action = "Index|About",
    7. httpMethod = new HttpMethodConstraint("GET", "POST"),
    8. customConstraint = new UserAgentConstraint("IE")
    9. },
    10. new[] { "URLsAndRoutes.Controllers" });
    11. }
    上面表示这个路由规则只匹配用户使用IE浏览器的请求。利用这点我们就可以实现不同浏览器使用不同的Controller，进行不同的处理。虽然这样做的意义不大，但是不排除有时会有这种变态的需求。
     

    十三、mvc将URL路由到磁盘文件

    mvc的网站并不是所以的url请求都是对应controller，action，我们仍然要一种方式来提供一些静态内容，比如：html文件，css,图片,javascript文件些，其实默认情况下mvc框架在在收到url请求时会先判断这个url是否是对应一个磁盘中真实存在的文件，如果是直接返回，这时路由是没有使用到的，如果不是真实存在的文件时才会走路由系统，再去匹配注册的路由规则。
    这种默认的处理url机制顺序我们也可以改变它，让在检查物理文件之前就应用路由，如下：
    1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
    3. routes.RouteExistingFiles = true;
    5. routes.MapRoute("DiskFile", "Content/StaticContent.html",
    6. new {
    7. controller = "Account", action = "LogOn",
    8. },
    9. new {
    10. customConstraint = new UserAgentConstraint("IE")
    11. });
    13. routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
    14. new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
    15. new {
    16. controller = "^H.*", action = "Index|About",
    17. httpMethod = new HttpMethodConstraint("GET", "POST"),
    18. customConstraint = new UserAgentConstraint("IE")
    19. },
    20. new[] { "URLsAndRoutes.Controllers" });
    21. }
     
    我们把RouteExistingFiles属性设置为true，表示存在的文件也走路由，上面我们把Content/StaticContent.html这个文件映射到controller 为Account，action 为LogOn中了，而并不是指磁盘中存在的文件。基于asp.net mvc的这个特性我们就可以实现mvc以.html结尾的伪静态，具体实现方式请看我以前写的文章：教你如何在asp.net mvc中实现高性能以html结尾的伪静态
     

    十四、mvc跳过、绕开路由系统设定

    上面我们用使用routes.RouteExistingFiles = true，让所有的请求都走路由系统过一下，难免有一些性能影响，因为一些图片，一些真正的html，文件是没有必要的。我们可以对些文件做一些起特殊设定让它们跳过、绕开路由系统。下面就是让Content目录下的所有文件都绕开mvc的路由系统：
        1. public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
        3. routes.RouteExistingFiles = true;
        5. routes.MapRoute("DiskFile", "Content1/StaticContent.html",
        6. new {
        7. controller = "Account", action = "LogOn",
        8. },
        9. new {
        10. customConstraint = new UserAgentConstraint("IE")
        11. });
        13. routes.IgnoreRoute("Content/*{filename}");
        14. routes.MapRoute("", "{controller}/{action}");
        16. }
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