MVC源码解析

IHttpHandler applicationInstance = HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance(context);

上一篇说到了创建 HttpApplication 对象出来(就是上面这句话了), 那么在创建对象的时候, 做了些什么事情呢, 是不是只是创建了对象而已呢, 继续分析.

internal static IHttpHandler GetApplicationInstance(HttpContext context)
{
    if (_customApplication != null)
    {
        return _customApplication;
    }
    if (context.Request.IsDebuggingRequest)
    {
        return new HttpDebugHandler();
    }
    _theApplicationFactory.EnsureInited();
    _theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context);
    return _theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(context);
}

1. 先来看一下EnsureInited方法, 看看里面做了些什么.

private void EnsureInited()
{
    if (!this._inited)
    {
        lock (this)
        {
            if (!this._inited)
            {
                this.Init();
                this._inited = true;
            }
        }
    }
}

加锁的方式, 初始化了一些东西, 但是从这里并不能看出是初始化了什么, 那只能再进去看Init()方法了.

private void Init()
{
    if (_customApplication == null)
    {
        try
        {
            try
            {
                this._appFilename = GetApplicationFile();
                this.CompileApplication();
            }
            finally
            {
                this.SetupChangesMonitor();
            }
        }
        catch
        {
            throw;
        }
    }
} 

大叔在这一步就告诉我们, 是从global.asax获取内容, 进行编译. 但是并不能直观看到文件, 所以, 我决定再进一步瞧瞧.

1.1 GetApplicationFile 方法

internal static string GetApplicationFile()
{
    return Path.Combine(HttpRuntime.AppDomainAppPathInternal, "global.asax");
}

这一下, 就非常清晰的能看到, 确实出现了global.asax了. 到这里, 我才能确定, 大叔说的正确性. 也就是说, 这个方法, 其实是返回 global.asax文件的路径的.

OK, 既然已经拿到文件了, 那么在看一下, 接下来做了什么.

1.2 CompileApplication 方法 -- 编译Global.asax文件, 提取其中重要的信息

private void CompileApplication()
{
　　 //这里返回的是Global.asax中继承 HttpApplication类的类型, MVC模式下, 这里返回的是 typeof(MvcApplication)
　　 //如果查找不到, 则会返回 typeof(HttpApplication)
    this._theApplicationType = BuildManager.GetGlobalAsaxType();
    BuildResultCompiledGlobalAsaxType globalAsaxBuildResult = BuildManager.GetGlobalAsaxBuildResult();
    if (globalAsaxBuildResult != null)
    {
        if (globalAsaxBuildResult.HasAppOrSessionObjects)
        {
            this.GetAppStateByParsingGlobalAsax();
        }
        this._fileDependencies = globalAsaxBuildResult.VirtualPathDependencies;
    }
    if (this._state == null)
    {
        this._state = new HttpApplicationState();
    }
    this.ReflectOnApplicationType();
}

1.2.1 继续看里面的 ReflectOnApplicationType 方法

private void ReflectOnApplicationType()
{
    ArrayList list = new ArrayList();
    foreach (MethodInfo info in this._theApplicationType.GetMethods(
　　　　BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Static | BindingFlags.Instance))
    {
        if (this.ReflectOnMethodInfoIfItLooksLikeEventHandler(info))
        {
            list.Add(info);
        }
    }
    Type baseType = this._theApplicationType.BaseType;
    if ((baseType != null) && (baseType != typeof(HttpApplication)))
    {
        foreach (MethodInfo info2 in baseType.GetMethods(
　　　　　　BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static | BindingFlags.Instance))
        {
            if (info2.IsPrivate && this.ReflectOnMethodInfoIfItLooksLikeEventHandler(info2))
            {
                list.Add(info2);
            }
        }
    }
    this._eventHandlerMethods = new MethodInfo[list.Count];
    for (int i = 0; i < this._eventHandlerMethods.Length; i++)
    {
        this._eventHandlerMethods[i] = (MethodInfo) list[i];
    }
}

接下来, 可以看到激动人心的代码了.  是什么呢? 答案即将揭晓.

1.2.1.1 ReflectOnMethodInfoIfItLooksLikeEventHandler方法

//HttpApplicationFactory类中的私有方法
private bool ReflectOnMethodInfoIfItLooksLikeEventHandler(MethodInfo m)
{
    ParameterInfo[] parameters;
    string str;
    if (m.ReturnType == typeof(void))
    {
        parameters = m.GetParameters();
        switch (parameters.Length)
        {
            case 0:
                goto Label_0089;

            case 2:
                if (!(parameters[0].ParameterType != typeof(object)))
                {
                    if ((parameters[1].ParameterType != typeof(EventArgs)) && !parameters[1].ParameterType.IsSubclassOf(typeof(EventArgs)))
                    {
                        return false;
                    }
                    goto Label_0089;
                }
                return false;
        }
    }
    return false;
Label_0089:
    str = m.Name;
    int index = str.IndexOf('_');
    if ((index <= 0) || (index > (str.Length - 1)))
    {
        return false;
    }
    if (StringUtil.EqualsIgnoreCase(str, "Application_OnStart") 
　　　　|| StringUtil.EqualsIgnoreCase(str, "Application_Start"))
    {
        this._onStartMethod = m;
        this._onStartParamCount = parameters.Length;
    }
    else if (StringUtil.EqualsIgnoreCase(str, "Application_OnEnd") 
　　　　|| StringUtil.EqualsIgnoreCase(str, "Application_End"))
    {
        this._onEndMethod = m;
        this._onEndParamCount = parameters.Length;
    }
    else if (StringUtil.EqualsIgnoreCase(str, "Session_OnEnd") 
　　　　|| StringUtil.EqualsIgnoreCase(str, "Session_End"))
    {
        this._sessionOnEndMethod = m;
        this._sessionOnEndParamCount = parameters.Length;
    }
    return true;
}

看到我标红的六个名字了么. 是不是很熟悉, 是不是让人激动.

学过java的人, 可能对 EqualsIgnoreCase 比较熟悉, 这个方法, 是用于字符串的比较的, 忽略大小写, 比较字符串. 明白这个方法之后, 上面的代码应该就很清晰了.

好了, 看完这里, 就能明白, 在编译Global.asax的时候, 会获取其中的以上几个方法, 将之存入到 HttpApplicationFactory._eventHandlerMethods中.

1.3 SetupChangesMonitor方法

这个方法, 说实话, 我也没怎么看懂, 里面出现比较多的字样是 file changes, 但是就 Monitor字面意思来看, 应该是设置监视器的意思. 具体是干啥的, 暂时还没有弄清楚. 不过并不影响整个解析过程, 等之后我搞清楚了, 在贴在这里.

那在这里可以得出一个结论了 : HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureInited()　 的方法首先检查HttpApplicationFactory是否被初始化，如果没有，就通过HttpApplicationFactory.Init()进行初始化。在Init()中，先获取global.asax文件的完整路径，然后调用CompileApplication()对global.asax进行编译。注意哦, 这里是编译, 并不是执行里面的方法.

2. EnsureAppStartCalled 方法, 还是先贴出完整的代码

private void EnsureAppStartCalled(HttpContext context)
{
    if (!this._appOnStartCalled)
    {
        lock (this)
        {
            if (!this._appOnStartCalled)
            {
                using (new DisposableHttpContextWrapper(context))
                {
                    WebBaseEvent.RaiseSystemEvent(this, 0x3e9);
                    this.FireApplicationOnStart(context);
                }
                this._appOnStartCalled = true;
            }
        }
    }
}

一堆看不明白的代码, 没关系, 抓住重点的几个方法就可以了. 接下来, 看一下 FireApplicationOnStart 方法.

2.1 FireApplicationOnStart 方法

private void FireApplicationOnStart(HttpContext context)
{
    if (this._onStartMethod != null)
    {
        HttpApplication specialApplicationInstance = this.GetSpecialApplicationInstance();
        specialApplicationInstance.ProcessSpecialRequest(context, 
　　　　　　　　this._onStartMethod, this._onStartParamCount, this, EventArgs.Empty, null);
        this.RecycleSpecialApplicationInstance(specialApplicationInstance);
    }
}

通过代码, 能看到, 这里又创建了一个 特殊的 HttpApplication 实例, 并且用一下之后, 就把他给回收了. 那么在回收之前, 又干了些什么事情呢?

注意到这里的 ProcessSpecialRequest 的参数中, 有一个方法 onStartMethod, 那么只要搞清楚, 这个方法指向谁, 就能知道 ProcessSpecialRequest  方法究竟干了些什么事情.

细心的人可能会发现, onStartMethod 看着有些熟悉, 其实他就是我在 1.2.1.1 中, 代码标注为绿色中的一个. 

2.1.1 ProcessSpecialRequest 方法

这里主要看一下这个方法吧. 因为在这个方法里面, 会调用 onStartMethod方法, 即 Application_Start 方法.

//HttpApplication
internal void ProcessSpecialRequest(HttpContext context, MethodInfo method, 
　　int paramCount, object eventSource, EventArgs eventArgs, HttpSessionState session)
{
    this._context = context;
    if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline && (this._context != null))
    {
        this._context.HideRequestResponse = true;
    }
    this._hideRequestResponse = true;
    this._session = session;
    this._lastError = null;
    using (new DisposableHttpContextWrapper(context))
    {
        using (new ApplicationImpersonationContext())
        {
            try
            {
                this.SetAppLevelCulture();
                this.InvokeMethodWithAssert(method, paramCount, eventSource, eventArgs);
            }
            catch (Exception exception)
            {
                Exception innerException;
                if (exception is TargetInvocationException)
                {
                    innerException = exception.InnerException;
                }
                else
                {
                    innerException = exception;
                }
                this.RecordError(innerException);
                if (context == null)
                {
                    try
                    {
                        WebBaseEvent.RaiseRuntimeError(innerException, this);
                    }
                    catch
                    {
                    }
                }
            }
            finally
            {
                if (this._state != null)
                {
                    this._state.EnsureUnLock();
                }
                this.RestoreAppLevelCulture();
                if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline && (this._context != null))
                {
                    this._context.HideRequestResponse = false;
                }
                this._hideRequestResponse = false;
                this._context = null;
                this._session = null;
                this._lastError = null;
                this._appEvent = null;
            }
        }
    }
}

接着看上面这个标红方法.

[ReflectionPermission(SecurityAction.Assert, Flags=ReflectionPermissionFlag.RestrictedMemberAccess)]
private void InvokeMethodWithAssert(MethodInfo method, int paramCount, object eventSource, EventArgs eventArgs)
{
    if (paramCount == 0)
    {
        method.Invoke(this, new object[0]);
    }
    else
    {
        method.Invoke(this, new object[] { eventSource, eventArgs });
    }
}

在这里看到, 调用方法了. 现在知道 Application_Start的执行时机了.

OK, 到这里, 可以得到我们想要的结论: HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.EnsureAppStartCalled(context)　 创建特定的HttpApplication实例，触发ApplicationOnStart事件，执行ASP.global_asax中的Application_Start(object sender, EventArgs e)方法。然后在处理完事件以后就立即被回收掉，因为系统初始化只需要一次. 

3. GetNormalApplicationInstance 方法, 代码如下:

private HttpApplication GetNormalApplicationInstance(HttpContext context)
{
    HttpApplication state = null;
    lock (this._freeList)
    {
        if (this._numFreeAppInstances > 0)
        {
            state = (HttpApplication) this._freeList.Pop();
            this._numFreeAppInstances--;
            if (this._numFreeAppInstances < this._minFreeAppInstances)
            {
                this._minFreeAppInstances = this._numFreeAppInstances;
            }
        }
    }
    if (state == null)
    {
        state = (HttpApplication) HttpRuntime.CreateNonPublicInstance(this._theApplicationType);
        using (new ApplicationImpersonationContext())
        {
            state.InitInternal(context, this._state, this._eventHandlerMethods);
        }
    }
    if (AppSettings.UseTaskFriendlySynchronizationContext)
    {
        state.ApplicationInstanceConsumersCounter = new CountdownTask(1);
        state.ApplicationInstanceConsumersCounter.Task.ContinueWith(delegate (Task _, object o) {
            RecycleApplicationInstance((HttpApplication) o);
        }, state, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
    }
    return state;
}

 从这个方法可以看出, 并不是每次都会去创建 HttpApplication 实例的, 而是会先去查看是否有空闲的实例, 有的话, 就直接用, 没有才会去创建一个新的.

在拿到这个实例之后, 调用了 InitInternal 方法. 那么来看一下这个方法里面, 又做了些什么.

internal void InitInternal(HttpContext context, HttpApplicationState state, MethodInfo[] handlers)
{
    this._state = state;
    PerfCounters.IncrementCounter(AppPerfCounter.PIPELINES);
    try
    {
        try
        {
            // Remember context for config lookups
            this._initContext = context;
            this._initContext.ApplicationInstance = this;
            // Set config path to be application path for the application initialization
            context.ConfigurationPath = context.Request.ApplicationPathObject;
            // keep HttpContext.Current working while running user code
            using (new DisposableHttpContextWrapper(context))
            {
                // Build module list from config
                if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline)
                {
　　　　　　　　　　　　 //集成模式下, 走这里, 会跳过 InitModules()方法
                    try
                    {
                        context.HideRequestResponse = true;
                        this._hideRequestResponse = true;
                        this.InitIntegratedModules();
                        goto Label_006B;
                    }
                    finally
                    {
                        context.HideRequestResponse = false;
                        this._hideRequestResponse = false;
                    }
                }
　　　　　　　　　　//经典模式下, 才会进这个方法
                this.InitModules();
            Label_006B:
                if (handlers != null)
                {
                    this.HookupEventHandlersForApplicationAndModules(handlers);
                }
                this._context = context;
                if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline && (this._context != null))
                {
                    this._context.HideRequestResponse = true;
                }
                this._hideRequestResponse = true;
                try
                {
　　　　　　　　　　　　 //虚方法, 调用MVCApplication的Init方法(如果这个方法存在), 否则调用HttpApplication的Init方法
                    this.Init();
                }
                catch (Exception exception) { this.RecordError(exception); }
            }
            if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline && (this._context != null))
            {
                this._context.HideRequestResponse = false;
            }
            this._hideRequestResponse = false;
            this._context = null;
            this._resumeStepsWaitCallback = new WaitCallback(this.ResumeStepsWaitCallback);
　　　　　　　//Construct the execution steps array
            if (HttpRuntime.UseIntegratedPipeline)
            {
                this._stepManager = new PipelineStepManager(this);
            }
            else
            {
                this._stepManager = new ApplicationStepManager(this);
            }
            this._stepManager.BuildSteps(this._resumeStepsWaitCallback);
        }
        finally
        {
            this._initInternalCompleted = true;
　　　　　　　　//Reset config path
            context.ConfigurationPath = null;
　　　　　　　　//don't hold on to the context
            this._initContext.ApplicationInstance = null;
            this._initContext = null;
        }
    }
    catch  {  throw;  }
}

这个方法好长啊, 不过没关系, 后面会详细讲解. 先从字面意思看, 这里应该是初始化了 HttpModules , 然后通过 BuildSteps 来创建 20多个生命周期事件的处理函数(后面会详细介绍). 

到这里, 我们先总结一下再看代码，InitInternal方法的主要功能如下：

1. InitModules()：经典模式下, 加载Web.config配置中的HttpModules 以及 动态注册的HttpModules。
2. InitIntegratedModules()：集成模式下, 加载在服务器上设定的HttpModuels和Web.config里system.webserver下的HttpModuels。
3. HookupEventHandlersForApplicationAndModules：根据发生的事件，调用HttpApplication实例中相应的事件处理函数。
4. 创建很多实现IExecutionStep接口的类的实例并添加到当前HttpApplication实例的_execSteps中，等待回调时执行。从这里我们可以看到HttpApplication是以异步的方式处理请求， 对请求的很多处理工作都放入了_execStep等待回调时执行。

至此，除了20多个周期事件和Handler相关的代码我们没有讲解，其它和HttpApplication相关的并且对我们有帮助的，已经差不多清晰了。关于20多个周期事件和执行Handler方面的内容，我们下一章节再做详细解释。

转载参考:

　　 MVC之前的那点事儿

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