ASP.NET 开发必备知识点(1)：如何让Asp.net网站运行在自定义的Web服务器上

一、前言

　　大家都知道，在之前，我们Asp.net 的网站都只能部署在IIS上，并且IIS也只存在于Windows上，这样Asp.net开发的网站就难以做到跨平台。由于微软的各项技术的开源，所以微软自然要对跨平台做出支持的。OWIN技术就可以使得Web 服务器不再依赖于IIS，从而使得Asp.net 网站不再依赖于Windows。是不是有了OWIN，就不需要安装MONO就可以实现跨平台呢？显然不是，有了OWIN要实现跨平台还是要依赖与MONO，因为MONO提供了在Liunx环境下.NET代码的运行环境，而OWIN只是分离了Web应用程序与Web Server之间的紧耦合罢了。

二、使Asp.net网站跨平台成为可能的机制——OWIN

 　　前面我们已经引出了使得Asp.net网站跨平台成为可能的机制就是OWIN，下面让我们具体看看什么是OWIN。

　　OWIN全称是——Open Web Interface For .NET。从名字上可以看出，它是一套接口定义，它完整定义如下：

　　OWIN在.NET Web Servers与Web Application之间定义了一套标准接口，OWIN的目标是用于解耦Web Server和Web Application。基于此标准，鼓励开发者开发简单、灵活的模块，从而推进.NET Web Development开源生态系统的发展。

　　至于为什么需要OWIN，在前面部分已经介绍过了，就是为了使得Web Application和Web Server解耦，这样就可以使得Asp.net 网站不再依赖与IIS Web Server，从而就不会紧耦合与Windows 操作系统了。（看到这里，你是不是和我学习OWIN有一样的疑问呢？问题是：之前没有OWIN规范不是照样可以通过Mono来实现asp.net 网站的跨平台吗？现在还需要OWIN干什么的？）

　　对于这个上面的疑问，我后面给出答案。既然OWIN是一套规范，则自然有它定义规范了。OWIN规范中定义了4个组件：

　　Host：主要负责托管应用程序的进程，可以是IIS，也可以自己写的程序等。主要用来启动，加载OWIN组件，以及合理地管理它们。

　　Server：指的实际的Web Server，负责绑定套接字并对Http请求进行监听，将Request和ReponsedeBody、Header封装成服务OWIN规范的字典并发送到OWIN Middleware Pipeline中进行处理。

　　Middleware：这个中间件就是用来在OWIN管道中处理请求的组件（可以把它想象成一个自定义的Http Module），它会被注册到Owin管道中一起处理Http request。

　　Application：这个就是我们自己开发的应用程序，或者是网站。

 　　应用程序代理（Application Delegate）

　　Owin规范另一个重要的组成部分是接口的定义，它通过将服务器与应用程序之间的交互归纳为一个方法签名，称之为“应用程序代理”（Applacation Delegate）。具体定义如下：

AppFunc = Func<IDictionary<string, object>, Task>;

　　上面委托的定义中第一参数称为环境字典，而第二个参数Task指的异步执行的方法。之前我们通过HttpContext对象来获得request、Response等对象，基于Owin的应用是通过这个环境字典来获得相应的对象。有了Owin之后，我们就不再与Asp.net管道打交道了，取而代之则是Owin管道。

　　Microsoft对OWIN规范的实现——Katana

　　既然OWIN是一套规范，自然就有其具体的实现，微软根据OWIN规范在Windows下实现了Katana（武士刀）。其开源地址：http://katanaproject.codeplex.com/。

　　Katana实现了OWIN的4个组件。

　　1）Host: Kataba为我们提供了3种Host的选择：

• IIS:使用IIS是最简单和向后兼容方式。在这种场景中OWIN管道通过标准的HttpModule和HttpHandler启动。使用此Host你必须使用System.Web作为OWIN Server
• Custom Host: 你也可以选择创建一个自定义宿主来托管应用程序
• OwinHost:Katana自己实现了宿主程序——OwinHost.exe。我们可以利用该宿主来宿主我们的应用程序。

　　2）Server: Katana对Owin Server的实现提供如下几类实现：

• System.Web: System.Web与IIS两者彼此耦合，当你选择使用System.Web作为Server,此时必须选择IIS为宿主。
• HttpListener:这是OwinHost.exe和定义Host默认的Server。
• WebListener:这是ASP.NET vNext默认的轻量级Server。它目前无法使用在Katana张。

　　3） Middleware: 中间件（Middleware）用来处理Pipeline中的请求。Middleware是Owin Pipeline中处理请求的单元，它可以是Log组件，也可以是Asp.net Web API、SignlR等组件。

　　4）Application：应用程序的实现代码，可以为Asp.net MVC站点，也可以为Asp.net Web API和SignalR具体的应用实现。

　　Katana，它只能够运行在Windows中，使得在Windows环境下，我们的Asp.net 网站不完全依赖于IIS；而在Liunx环境下也有OWIN规范的具体实现，就是Jexus Web Server(简称JWS)。所以，我们可以利用Mono+OWIN+Jexus在Liunx环境下部署我们的Asp.net站点，具体部署参考：ASP.NET Linux部署(2) - MS Owin + WebApi + Mono + Jexus。

　　到这里，你们还记得我文章开头的疑问吗？大家应该都知道，在OWIN规范出现之前，我们就已经可以利用Mono来讲我们的Asp.net 站点部署在Liunx环境下了，之前采用的部署方式是：Mono+Apache/nginx + XSP2。具体部署请参考：Linux下的.NET之旅：第一站，CentOS+Mono+Xsp构建最简单的ASP.NET服务器。既然以前也可以实现Asp.net 网站在liunx环境下部署，则利用Owin的实现Jexus自然就有其优势，不能也就没有其存在的意义了，这里就涉及到Mono Xsp与基于Owin实现Jexus的一个对比：　　

　　Mono Xsp 和Jexus有什么区别呢：

1. 速度方面: 对于ASP.NET网页，大压力访问时Jexus处理速度更快; 对于静态文件，Jexus远快于XSP，而且对磁盘的要求和影响小N倍；
2. 功能方面:   XSP是以ASP.NET测试工作开发的，功能单调，而Jexus是作为生产环境使用的真实的WEB服务开发的，功能全面，因此，xsp与Jexus在功能上可比性
3. 稳定性方面: Jexus有良好的容错和自动纠错能力，可以长期不间断运行，而XSP是单进程程序，没有任何自动纠错机制，无法保持不间断运行。
4. 安全性方面: Jexus有关键的入侵检测功能，XSP没有任何安全检测功能，没有可比性；
5. 多站点支持: XSP支持一站，Jexus支持任意多网站。

　　更详细内容请参考：http://www.cnblogs.com/alsw/p/3255984.html。

三、使用IIS托管Katana-based Asp.net网站

　　因为Katana为了向后兼容，依然支持IIS作为宿主，下面通过一个例子看看如何将Asp.net 站点托管在Katana-based的IIS中。

　　1. 创建一个空的Web Application：

　　2. 从Nuget中添加 Microsoft.Owin.Host.SystemWeb包

　　3. 添加OWIN Startup类，并添加如下代码在Startup1.Configuration方法中：

public void Configuration(IAppBuilder app)
    {
        // 有关如何配置应用程序的详细信息，请访问 http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=316888
        app.Run(context =>
        {
            context.Response.ContentType = "text/plain";
            return context.Response.WriteAsync("Hello, world.");
        });
    }

　　按F5运行，你将看到浏览器中打印出“Hello, world”的字样。

　　虽然同样是托管在IIS，但是所有的请求都会被OWIN来处理。Kanata除了支持IIS托管外，还支持自定义宿主，接下来介绍就是通过创建一个控制台程序来宿主Web 应用程序。

四、利于Microsoft.Owin.Host.HttpListener实现自寄宿

 　　OWIN目标就是使得Web Server与Web Application解耦，接下来就具体看看如何将Web应用程序实现自我宿主。

　　1. 首先创建一个控制台应用程序

　　2. 通过Nuget安装Microsoft.Owin.Hosting和Microsoft.Owin.HttpListener包

　　3. 创建OWIN Startup类，该类的具体实现代码:

 public void Configuration(IAppBuilder app)
        {
            // 有关如何配置应用程序的详细信息，请访问 http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=316888
            app.Run(context =>
            {
                context.Response.ContentType = "text/plain";
                return context.Response.WriteAsync("Hello, this is Self host");
            });
        }

　　4. 在Main方法中加入下面代码来启动我们的网站：

static void Main(string[] args)
        {
            using (WebApp.Start<Startup>(
            new StartOptions(url: "http://localhost:8888")))
            {
                Console.ReadLine();
            }

            Console.ReadLine();
        }

　　运行该控制台程序，然后在浏览器中输入“http://localhost:8888/”将看到如下界面：

　　当然，Katana还支持OwinHost.exe程序来进行宿主，其实现步骤如下所示：

　　1. 创建一个空的Web应用程序

　　2. 通过Nuget安装OwinHost包

　　3. 添加OWIN Startup类，并添加如下代码：

 public void Configuration(IAppBuilder app)
        {
            // 有关如何配置应用程序的详细信息，请访问 http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=316888
            app.Run(context =>
            {
                context.Response.ContentType = "text/plain";
                return context.Response.WriteAsync("Hello, This is host in OwinHost.exe.");
            });
        }

　　4. 设置Web应用程序属性，将宿主从IIS Express更改为OwinHost。具体设置如下图所示：

　　然后运行该网站，你将在浏览器中看到“Hello, This is host in OwinHost.exe.”的字样。

五、让Asp.net网站运行在定义的Web服务器上

　　前面我们简单应用了Kanata支持的三种宿主方式。但如果我们想将我们的Asp.net 网站运行到自定义的Web 服务器上该怎么办呢？朋友们，你们是否还记到，我在C#网络编程系列中，已经实现一个轻量的Web 服务器了。既然OWIN规范可以使得我们可以将Asp.net网站不再依赖于IIS Web 服务器，那自然我们就可以通过自定义Web 服务器，然后让Asp.net运行在我们自定义的Web 服务器上了。接下来让我们具体看看，如何实现Asp.net网站运行在我们自定义的Web 服务器上的。

　　1. 首先自定义Web 服务器。具体的实现代码如下所示：

    using System.Net;
    using System.Net.Sockets;
    using AppFunc = Func<IDictionary<string, object>, Task>;

    public class CustomServer
    {
        public CustomServer()
        {
            // Create a configurable instance
        }

        public void Start(AppFunc next, IList<IDictionary<string, object>> addresses)
        {
            
            // 获得本机的Ip地址，即127.0.0.1
            IPAddress localaddress = IPAddress.Loopback;

            // 创建可以访问的断点，49155表示端口号，如果这里设置为0，表示使用一个由系统分配的空闲的端口号
            IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(localaddress, 8888);

            // 创建Tcp 监听器
            TcpListener tcpListener = new TcpListener(endpoint);

            // 启动监听
            tcpListener.Start();
            Console.WriteLine("Wait an connect Request...");
            while (true)
            {
                // 等待客户连接
                TcpClient client = tcpListener.AcceptTcpClient();
                if (client.Connected == true)
                {
                    // 输出已经建立连接
                    Console.WriteLine("Created connection");
                }

                // 获得一个网络流对象
                // 该网络流对象封装了Socket的输入和输出操作
                // 此时通过对网络流对象进行写入来返回响应消息
                // 通过对网络流对象进行读取来获得请求消息
                NetworkStream netstream = client.GetStream();
                // 把客户端的请求数据读入保存到一个数组中
                byte[] buffer = new byte[2048];

                int receivelength = netstream.Read(buffer, 0, 2048);
                string requeststring = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, receivelength);

                // 在服务器端输出请求的消息
                Console.WriteLine(requeststring);

                // 服务器端做出相应内容
                // 响应的状态行
                string statusLine = "HTTP/1.1 200 OK
";
                byte[] responseStatusLineBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(statusLine);
                string responseBody = "<html><head><title>Default Page</title></head><body><p style='font:bold;font-size:24pt'>Welcome my custom server</p></body></html>";
                string responseHeader =
                    string.Format(
                        "Content-Type: text/html; charset=UTf-8
Content-Length: {0}
", responseBody.Length);

                byte[] responseHeaderBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(responseHeader);
                byte[] responseBodyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(responseBody);

                // 写入状态行信息
                netstream.Write(responseStatusLineBytes, 0, responseStatusLineBytes.Length);
                // 写入回应的头部
                netstream.Write(responseHeaderBytes, 0, responseHeaderBytes.Length);
                // 写入回应头部和内容之间的空行
                netstream.Write(new byte[] { 13, 10 }, 0, 2);

                // 写入回应的内容
                netstream.Write(responseBodyBytes, 0, responseBodyBytes.Length);

                // 关闭与客户端的连接
                client.Close();
                Console.ReadKey();
                break;
            }

            // 关闭服务器
            tcpListener.Stop();
        }
    }

 using AppFunc = Func<IDictionary<string, object>, Task>;

    public static class OwinServerFactory
    {
        /// <summary>
        /// Optional. This gives the server the chance to tell the application about what capabilities are supported.
        /// </summary>
        /// <param name="properties"></param>
        public static void Initialize(IDictionary<string, object> properties)
        {
            // TODO: Add Owin.Types.BuilderProperties for setting capabilities, etc..


            // Consider adding a configurable object to the properties if the application needs to set some specific server settings.
            properties[typeof(CustomServer).FullName] = new CustomServer();
        }

        public static CustomServer Create(AppFunc app, IDictionary<string, object> properties)
        {
            object obj;

            // Get the user configured server instance, if any.
            CustomServer server = null;
            if (properties.TryGetValue(typeof(CustomServer).FullName, out obj))
            {
                server = obj as CustomServer;
            }
            server = server ?? new CustomServer();

            // Get the address collection
            IList<IDictionary<string, object>> addresses = null;
            if (properties.TryGetValue("host.Addresses", out obj))
            {
                addresses = obj as IList<IDictionary<string, object>>;
            }

            server.Start(app, addresses);

            return server;
        }
    }

　　2. 创建一个控制台应用程序来对Web应用程序进行自我宿主。

　　3. 通过Nuget添加“Microsoft.Owin.Hosting”包

　　4. 添加OWIN Startup类

　　5. 往Main方法中添加下面代码：

 static void Main(string[] args)
        {
            using (WebApp.Start<Startup>(
            new StartOptions(url: "http://localhost:8888") { ServerFactory = "CustomWebServer" }))
            {
                Console.WriteLine("Started, Press any key to stop.");
                Console.ReadLine();
                Console.WriteLine("Stopped");
            }
        }

　　此时，运行该控制台程序，然后在浏览器中输入“localhost:8888”，你将看到如下结果：

　　到此，我们已经将Asp.net站点运行在我们自定义的Web 服务器上了。

六、总结

 　　到这里，关于OWIN的介绍就到此结束了，接下来将介绍Asp.net最新的用户权限管理：Asp.net Identity的相关内容。

　　本文的所有源码下载：OWINDemo