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  • 谈谈IIS与ASP.NET管道

    作为一个Asp.Net平台开发者,非常有必要了解IIS和Asp.Net是如何结合,执行我们的托管代码,以及Asp.Net管道事件的.

    本节目录

    IIS 5.x

    InetInfo.exe与W3SVC服务

    IIS 5.x运行在进程InetInfo.exe中，在该进程中一个最重要的服务就是名为World Wide Web Publishing Service（简称W3SVC）的Windows Service。

    W3SVC的主要功能包括HTTP请求的监听、工作进程的管理以及配置管理（通过从Metabase中加载相关配置信息）等。

    请求资源(根据扩展名区分静态和动态资源)

    静态文件，直接返回文件内容。

    动态资源，通过扩展名从IIS的脚本影射（Script Map）找到相应的ISAPI Dll。

    ISAPI

    ISAPI是Internet服务器API（Internet Server Application Programming Interface）的缩写.是IIS和其他应用的纽带.

    ISAPI包括ISAPI Extension和ISAPI Filter

    ISAPI Extension

    不用种类的动态资源,会有不同的ISAPI扩展.

    如Asp.Net(.aspx .asmx .svc等)则为aspnet_isapi.dll。在目录“%windir%Microsoft.NETFramework{version no}”中找到该dll。

    ISAPI Filter

    Filter则可以在HTTP请求真正被处理之前查看、修改、转发或者拒绝请求，比如IIS可以利用ISAPI筛选进行请求的验证（Authentication）。

    请求Asp.Net

    如果我们请求的是一个基于ASP.NET的资源:

    1. 加载aspnet_isapi.dll
    2. 创建工作进程（第一次请求）
    3. 加载CLR(第一次请求)
    4. 创建AppDomain(某个web应用的第一次请求)
    5. 执行ISAPIRuntime.

    图：应用程序环境

    说明：

    1. 对于IIS 5.x来说，该工作进程为aspnet_wp.exe。
    2. aspnet_isapi.dll与工作进程之间通过命名管道（Named Pipes）进程通信，以获得最好的性能。
    3. 对于寄宿于IIS 5.x的所有Web 应用都运行在同一个工作进程的不同AppDomain中。

    IIS 6

    IIS5的不足

    1. aspnet_isapi与工作进程之间是跨进程通信。
    2. 所有的web应用都是在同一个工作进程中。

    IIS6解决办法

    1. 将aspnet_ispai.dll加载到工作进程中。
    2. 建立应用程序池，一个应用程序池对应一个工作进程。

    另外在IIS6中，创建新的http监听器：HTTP协议栈（HTTP Protocol Stack，HTTP.SYS）

    • 持续监听：由于HTTP.SYS是一个网络驱动程序，始终处于运行状态，对于用户的HTTP请求，能够及时作出反应；
    • 更好的稳定性：HTTP.SYS运行在操作系统内核模式下，并不执行任何用户代码，所以其本身不会受到Web应用、工作进程和IIS进程的影响；
    • 内核模式下数据缓存：如果某个资源被频繁请求，HTTP.SYS会把响应的内容进行缓存，缓存的内容可以直接响应后续的请求。由于这是基于内核模式的缓存，不存在内核模式和用户模式的切换，响应速度将得到极大的改进。

    请求Asp.Net

    与IIS5.X不同的是:

    1.W3SVC服务根据请求创建工作进程

    2.aspnet_isapi.dll是在工作进程的初始化过程中被加载。

      

    说明：

    1. W3SVC服务已经从iis进程中脱离出来。http.sys接受到请求，将直接分发给w3svc服务
    2. 在IIS6中工作进程名为w3wp.exe
    3. 工作进程的这种创建方式被称为请求式创建

    IIS 7+

    W3SVC服务

    在IIS6中的W3SVC服务的功能

    • HTTP请求接收：接收HTTP.SYS监听到的HTTP请求；
    • 配置管理：从元数据库（Metabase）中加载配置信息对相关组件进行配置；
    • 进程管理：创建、回收、监控工作进程。

    在IIS7中W3SVC只负责第一个功能,剩余功能交给WAS服务管理

    WAS服务

    IIS7引入Windows进程激活服务（Windows Process Activation Service，WAS）：同时处理HTTP和非HTTP请求。

    在WAS中，定义了一个重要的接口：监听器适配器接口（Listener Adapter Interface）抽象出不同协议监听器监听到的请求。

    WAS将监听W3SVC服务的http请求以及WCF服务的TCP、Named Pipes、MSMQ3种请求.

    说明

    WCF提供的这3种监听器和监听适配器定义在程序集SMHost.exe中，你可以通过下面的目录找到该程序集：%windir%Microsoft.NETFrameworkv3.0Windows Communication Foundation。

    SMHost.exe提供了4个重要的Windows Service：

    • NetTcpPortSharing：为WCF提供TCP端口共享，关于端口共享；
    • NetTcpActivator：为WAS提供基于TCP的激活请求，包含TCP监听器和对应的监听适配器；
    • NetPipeActivator：为WAS提供基于命名管道的激活请求，包含命名管道监听器和对应的监听适配器；
    • NetMsmqActivator：为WAS提供基于MSMQ的激活请求，包含MSMQ监听器和对应的监听适配器。

    集成模式

    传统模式的缺点

    • 相同操作的重复执行：IIS与ASP.NET之间具有一些重复的操作，比如身份验证；
    • 动态文件与静态文件处理的不一致：因为只有基于ASP.NET的动态文件（比如.aspx、.asmx、.svc等等）的HTTP请求才能通过ASP.NET ISAPI进入ASP.NET管道，而对于一些静态文件（比如.html、.xml、.img等）的请求，则由IIS直接响应，那么ASP.NET管道中的一些功能将不能用于这些基于静态文件的请求，比如，我们希望通过Forms认证应用于基于图片文件的请求；
    • IIS难以扩展：对于IIS的扩展基本上就体现在自定义ISAPI，但是对于大部分人来说，这不是一件容易的事情。因为ISAPI是基于Win32的非托管的API，并非一种面向应用的编程接口。通常我们希望的是诸如定义ASP.NET的HttpModule和HttpHandler一样，通过托管代码的方式来扩展IIS。

    集成模式

    实际上IIS7集成模式，就是让用户可以通过编写托管代码的module，把托管代码插入到IIS内核代码中来解析，方便大家精确控制任意请求，带来更好的扩展性。

    (这里面每个静态文件也会经过生命周期事件,执行效率肯定会有所下降.)

    配置文件上的区别

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    <!--传统模式-->
    <system.web>
      <customErrors mode="RemoteOnly">
        <error statusCode="404" redirect="404.html"/>
        <error statusCode="500" redirect="500.html"/>
      </customErrors>
      <compilation debug="true" targetFramework="4.5" />
      <httpRuntime targetFramework="4.5" />
    </system.web>
    <!--集成模式-->
    <system.webServer>
      <httpErrors errorMode="DetailedLocalOnly">
        <clear/>
        <error path="404.html" statusCode="404"/>
        <error path="500.html" statusCode="500"/>
      </httpErrors>
    </system.webServer>

    Asp.Net管道

    1. 加载CLR:在工作进程中,ISAPI负责进行CLR的加载（如果.NET运行时尚未加载）.
    2. 创建AppDomain:当成功加载了运行时后，会通过AppDomainFactory为该Web应用创建一个应用程序域（AppDomain）。
    3. 执行ISAPIRuntime的int ProcessRequest(IntPtr ecb, int iWRType)方法
    4. 执行HttpRuntime的PR方法　　
    5. 获取httpapplication实例,调用httpapplication的pr方法
    6. 触发httpapplication各事件.

    扩展

    1. 在HttpApplication初始化过程中，会根据配置文件加载并初始化相应的HttpModule对象。对于HttpApplication来说，在它处理HTTP请求的不同的阶段会触发不同的事件（Event），而HttpModule的意义在于通过注册HttpApplication的相应的事件，将所需的操作注入整个HTTP请求的处理流程。ASP.NET的很多功能，比如身份验证、授权、缓存等，都是通过相应的HttpModule实现的。
    2. 而最终完成对HTTP请求的处理实现在另一个重要的对象中：HttpHandler。对于不同的资源类型，具有不同的HttpHandler。比如.aspx页对应的HttpHandler为System.Web.UI.Page，WCF的.svc文件对应的HttpHandler为System.ServiceModel.Activation.HttpHandler。
    3. 对于一个ASP.NET应用来说，HttpApplication派生于global.asax文件，我们可以通过创建global.asax文件对HttpApplication的请求处理行为进行定制。global.asax采用一种很直接的方式实现了这样的功能，这种方式既不是我们常用的方法重写（Method Overriding）或者事件注册，而是直接采用方法名匹配。在global.asax中，我们按照这样的方法命名规则进行事件注册：Application_{Event Name}。比如Application_BeginRequest方法用于处理HttpApplication的BeginRequest事件。 

    HttpModule

    从功能上讲，HttpModule之于ASP.NET，就好比ISAPI Filter之于IIS一样。IIS将接收到的请求分发给相应的ISAPI Extension之前，注册的ISAPI Filter会先截获该请求。

    如果说HttpModule相当于IIS的ISAPI Filter的话，我们可以说HttpHandler则相当于IIS的ISAPI Extension，HttpHandler在ASP.NET中扮演请求的最终处理者的角色。 

    当请求转入ASP.NET管道后，最终负责处理该请求的是与请求资源类型相匹配的HttpHandler对象，但是在Handler正式工作之前，ASP.NET会先加载并初始化所有配置的HttpModule对象。HttpModule在初始化的过程中，会将一些功能注册到HttpApplication相应的事件中，那么在HttpApplication整个请求处理生命周期中的某个阶段，相应的事件会被触发，通过HttpModule注册的事件处理程序也得以执行。

    所有的HttpModule都实现了IHttpModule接口.

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    namespace System.Web
    {
      public interface IHttpModule
      {
        void Init(HttpApplication context);
     
        void Dispose();
      }
    }

    系统定义的HttpModule

    • OutputCacheModule：实现了输出缓存（Output Caching）的功能；
    • SessionStateModule：在无状态的HTTP协议上实现了基于会话（Session）的状态；
    • WindowsAuthenticationModule + FormsAuthenticationModule：实现了3种典型的身份认证方式：Windows认证、Forms认证；
    • WCFModule:使Asp.Net扩展出WCF服务(System.ServiceModel.Activation.HttpModule)

    自定义HttpMoudle

    1. 实现IHttpMoudle
    2. 修改配置文件Web.config

    HttpHandle

    对于不同资源类型的请求，ASP.NET会加载不同的Handler来处理，也就是说.aspx page与.asmx web service对应的Handler是不同的。

    所有的HttpHandler都实现了接口IHttpHandler。

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    public interface IHttpHandler
    {
      bool IsReusable { get; }
     
      void ProcessRequest(HttpContext context);
    }

    系统定义的HttpHandle

    WebForm的aspx文件:System.Web.UI.Page

    WCF的svc文件:System.ServiceModel.Activation.HttpHandler

    MVC:MVCHandler

    自定义HttpHandle

    由于Handle是在PostMapRequestHandler前和 PostResolveRequestCache 后映射指定的Handle,

    所以我们可以在PostResolveRequestCache事件中注册我们的Handle.

    在PreRequestHandlerExecute 后将会调用我们的Handle.PR方法.　　

    扩展

    HttpApplication主要有19个事件,通过我的网站任意地址+参数即可访问所有事件。

    +?pipe可以查看这些事件触发时间.如:http://neverc.cn?pipe

    +?pe可以附带我的网站内容：http://neverc.cn?pe

    猜猜如何实现出以上效果

    本文地址：http://neverc.cnblogs.com/p/4807836.html

    本文参考:  http://www.cnblogs.com/artech/archive/2009/06/20/1507165.html
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/amylis_chen/p/5232575.html
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