【轉自】ASP.NET MVC隨想錄——鋒利的KATANA

閱讀目錄

• ASP.NET 發展歷程
• 走進Katana的世界
• 使用ASP.NET/IIS托管Katana-based應用程序
• 使用自定義Host(self-host)托管Katana-based應用程序
• 使用OwinHost.exe托管Katana-based應用程序
• 幾種指定啟動項Startup的方法
• 啟動項Startup的高級應用
• 小結

正如上篇文章所述那樣，OWIN在Web Server與Web Application之間定義了一套規范（Specs），意在解耦Web Server與Web Application，
從而推進跨平臺的實現。若要真正使用OWIN規范，那么必須要對他們進行實現。目前有兩個產品實現了OWIN規范——由微軟主導的
Katana和第三方的Nowin。這篇文章，我主要關注還是Katana，由微軟團隊主導，開源到CodePlex上。
可以在Visual Studio中輸入命令：git clone https://git01.codeplex.com/katanaproject來查看源代碼。

在介紹Katana之前，我覺得有必要為大家梳理一下過去10幾年前ASP.NET 發展歷程。

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ASP.NET 發展歷程

ASP.NET Web Form

ASP.NET Web Form 在2002正式發布時，面向的開發者主要有兩類：

• 使用混合HTML標記和服務端腳本開發動態網站的ASP開發者，另外，ASP運行時抽象了底層的HTTP連接和Web Server，并為開發者提供了一系列的對象模型用于交互Http請求，當然也提供了額外的服務諸如Session、Cache、State等。
• 開發WinForm的程序員，他們可能對HTTP和HTML一無所知，但熟悉拖控件的方式來構建應用程序。

為了迎合這兩類開發者，ASP.NET Web Form通過使用沉重的ViewState來保存頁面回傳過程中的狀態值，因為HTTP協議是無狀態的，通過ViewState，使原本沒有記憶的Http協議變得有記憶起來。這在當時是非常好的設計，能通過拖拽控件的形式快速開發Web，而不必過多的去關注底層原理。同時ASP.NET團隊還為ASP.NET豐富了更多的功能、諸如：Session、Cache、Configuration等等。

這在當時無疑是成功的，ASP.NET的發布迅速拉攏了開發者，在Web開發中形成了一股新的勢力，但同時也買下來一些隱患：

• 所有的功能、特性都發布在一個整體框架上并且緊耦合核心的Web抽象庫——System.Web
• System.Web是.NET Framework的重要組成部分，這意味著要修復更新System.Web必須更新.NET Framework，但.NET Framework是操作系統的基礎，為了穩定性往往不會頻繁更新。
• ASP.NET Framework （System.Web）緊耦合IIS
• IIS只能運行在Windows系統

ASP.NET MVC

由于Web Form產生一大堆ViewState和客戶端腳本，這對開發者來說慢慢變成一種累贅，因為我們只想產生純凈的HTML標記。所以開發者更想去主動控制而非被動產生額外HTML標記。

所以微軟基于MVC設計模式推出了其重要的Web Framework——ASP.NET MVC Framework，通過Model-View-Control解耦了業務邏輯和表現邏輯，同時沒有了服務器端控件，將頁面的控制權完全交給了開發者。

為了快速更新迭代，通過Nuget來獲取更新，故從.NET Framework中分離開了。

但唯一不足的是，ASP.NET MVC還是基于ASP.NET Framework（注:ASP.NET MVC 6已經不依賴System.Web），所以Web Application和Web Server依舊沒有解耦。

ASP.NET Web API

隨著時間的推移，一些問題開始暴露出來了，由于Web Server和Web Application緊耦合在一起，微軟在開發獨立、簡單的Framework上越發捉襟見肘，這和其他平臺下開源社區蓬勃發展形成鮮明對比，幸運的是，微軟做出了改變，推出了獨立的Web Framework ——ASP.NET Web API，他適用于移動互聯網并可以快速通過Nuget安裝，更為重要的是，他不依賴System.Web，也不依賴IIS，你可以Self-Host或者在其他Web Server部署。

Katana

隨著Web API能夠運行在自己的輕量級的宿主中，并且越來越多簡單、模塊化、專一的Framework問世，開發人員有時候不得不啟動單獨的進程來處理Web應用程序的各種組件（模塊）、如靜態文件、動態文件、Web API和Socket。為了避免進程擴散，所有的進程必須啟動、停止并且獨立進行管理。這時，我們需要一個公共的宿主進程來管理這些模塊。

這就是OWIN誕生的原因，解耦成最小粒度的組件，然后這些標準化框架和組件可以很容易地插入到OWIN Pipeline中，從而對組件進行統一管理。而Katana正是OWIN的實現，為我們提供了豐富的Host和Server。

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走進Katana的世界

Katana作為OWIN的規范實現，除了實現Host和Server之外，還提供了一系列的API幫助開發應用程序，其中已經包括一些功能組件如身份驗證（Authentication）、診斷（Diagnostics）、靜態文件處理（Static Files）、ASP.NET Web API和SignalR的綁定等。

Katana的基本原則

• 可移植性：從HostàServeràMiddleware，每個Pipeline中的組件都是可替換的，并且第三方公司和開源項目的Framework都是可以在OWIN Server上運行，也就是說不受平臺限制，從而實現跨平臺。
• 模塊化：每一個組件都必須保持足夠獨立性，通常只做一件事，以混合模塊的形式來滿足實際的開發需求
• 輕量和高效：因為每一個組件都是模塊化開發，而且可以輕松的在Pipeline中插拔組件，實現高效開發

Katana 體系結構

Katana實現了OWIN的Layers，所以Katana的體系結構和OWIN一致，如下所示：

1.）Host ：宿主Host被OWIN規范定義在第一層（最底層），他的職責是管理底層的進程（啟動、關閉）、初始化OWIN Pipeline、選擇Server運行等。

Katana為我們提供了3中選擇：

• IIS / ASP.NET ：使用IIS是最簡單和向后兼容方式，在這種場景中OWIN Pipeline通過標準的HttpModule和HttpHandler啟動。使用此Host你必須使用System.Web作為OWIN Server
• Custom Host ：如果你想要使用其他Server來替換掉System.Web，并且可以有更多的控制權，那么你可以選擇創建一個自定義宿主，如使用Windows Service、控制臺應用程序、Winform來承載Server。
• OwinHost ：如果你對上面兩種Host還不滿意，那么最后一個選擇是使用Katana提供的OwinHost.exe：他是一個命令行應用程序，運行在項目的根部，啟動HttpListener Server并找到基于約束的Startup啟動項。OwinHost提供了命令行選項來自定義他的行為，比如：手動指定Startup啟動項或者使用其他Server（如果你不需要默認的HttpListener Server）。

2.）Server

Host之后的Layer被稱為Server，他負責打開套接字并監聽Http請求，一旦請求到達，根據Http請求來構建符合OWIN規范的Environment Dictionary(環境字典)并將它發送到Pipeline中交由Middleware處理。Katana對OWIN Server的實現分為如下幾類：

• System.Web：如前所述那樣，System.Web和IIS/ASP.NET Host兩者彼此耦合，當你選擇使用System.Web作為Server ，Katana System.Web Server把自己注冊為HttpModule和HttpHandler并且處理發送給IIS的請求，最后將HttpRequest、HttpResponse對象映射為OWIN環境字典并將它發送至Pipeline中處理。
• HttpListener：這是OwinHost.exe和自定義Host默認的Server。
• WebListener：這是ASP.NET vNext默認的輕量級Server，他目前無法使用在Katana中

3）Middleware

Middleware（中間件）位于Host、Server之后，用來處理Pipeline中的請求，Middleware可以理解為實現了OWIN應用程序委托AppFun的組件。

Middleware處理請求之后并可以交由下一個Pipeline中的Middleware組件處理，即鏈式處理請求，通過環境字典可以獲取到所有的Http請求數據和自定義數據。Middleware可以是簡單的Log組件，亦可以為復雜的大型Web Framework，諸如：ASP.NET Web API、Nancy、SignlR等，如下圖所示：Pipeline中的Middleware用來處理請求：

4.）Application

最后一層即為Application，是具體的代碼實現，比如ASP.NET Web API、SignalR具體代碼的實現。

現在，我想你應該了解了什么事Katana以及Katana的基本原則和體系結構，那么現在就是具體應用到實際當中去了。

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使用ASP.NET/IIS托管Katana-based應用程序

• Visual Studio創建Web Application
• Install-Package Microsoft.Owin.Host.SystemWeb 添加Startup啟動類
  • ASP.NET/IIS作為Host
  • System.Web作為Server

在Startup的Configuration方法中實現OWIN Pipeline處理邏輯，如下代碼所示：

public class Startup

{

public void Configuration(IAppBuilder app)

{

app.Run(context =>

{

context.Response.ContentType = "text/plain";

return context.Response.WriteAsync("Hello World");

});

}

}

app.Run方法將一個接受IOwinContext對象最為輸入參數并返回Task的Lambda表達式作為OWIN Pipeline的最后處理步驟，IOwinContext強類型對象是對Environment Dictionary的封裝，然后異步輸出"Hello World"字符串。

細心的你可能觀察到，在Nuget安裝Microsoft.Owin.Host.SystemWeb程序集時，默認安裝了依賴項Microsoft.Owin程序集，正式它為我們提供了擴展方法Run和IOwinContext接口，當然我們也可以使用最原始的方式來輸出"Hello World"字符串，即Owin程序集為我們提供的最原始方式，這僅僅是學習上參考，雖然我們不會在正式場景下使用：

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

public class Startup

{

public void Configuration(IAppBuilder app)

{

app.Use(new Func<AppFunc, AppFunc>(next => (env =>

{

string text = "Hello World";

var response = env["owin.ResponseBody"] as Stream;

var headers = env["owin.ResponseHeaders"] as IDictionary<string, string[]>;

headers["Content-Type"] = new[] { "text/plain" };

return response.WriteAsync(Encoding.UTF8.GetBytes(text), 0, text.Length);

})));

}

}

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使用自定義Host(self-host)托管Katana-based應用程序

使用自定義Host托管Katana應用程序與使用IIS托管差別不大，你可以使用控制臺、WinForm、WPF等實現托管，但要記住，這會失去IIS帶有的一些功能（SSL、Event Log、Diagnostics、Management…），當然這可以自己來實現。

• 創建控制臺應用程序
• Install-Package Microsoft.Owin.SelfHost
• 在Main方法中使用Startup配置項構建Pipeline并監聽端口

static void Main(string[] args)

{

using (WebApp.Start<Startup>("http://localhost:10002"))

{

System.Console.WriteLine("啟動站點：http://localhost:10002");

System.Console.ReadLine();

}

}

使用自定義的Host將失去IIS的一些功能，當然我們可以自己去實現。幸運的是，Katana為我們默認實現了部分功能，比如Diagnostic，包含在程序集Microsoft.Owin.Diagnostic中。

public void Configuration(IAppBuilder app)

{

app.UseWelcomePage("/");

app.UseErrorPage();

app.Run(context =>

{

//將請求記錄在控制臺

Trace.WriteLine(context.Request.Uri);

//顯示錯誤頁

if (context.Request.Path.ToString().Equals("/error"))

{

throw new Exception("拋出異常");

}

context.Response.ContentType = "text/plain";

return context.Response.WriteAsync("Hello World");

});

}

在上述代碼中，當請求的路徑（Request.Path）為根目錄時，渲染輸出Webcome Page并且不繼續執行Pipeline中的其余Middleware組件，如下所示：

如果請求的路徑為Error時，拋出異常，顯示錯誤頁，如下所示：

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使用OwinHost.exe托管Katana-based應用程序

當然我們還可以使用Katana提供的OwinHost.exe來托管應用程序，毫無疑問，通過Nuget來安裝OwinHost。

如果你按照我的例子一步一步執行的話，你會發現不管使用ASP.NET/IIS托管還是自托管，Startup配置類都是不變的，改變的僅僅是托管方式。同理OwinHost也是一樣的，但它更靈活，我們可以使用類庫或者Web應用程序來作為Application。

• 使用類庫

類庫作為Application，可以最小的去引用程序集，創建一個類庫后，刪除默認的Class1.cs，然后并且添加Startup啟動項，這會默認像類庫中添加Owin和Microsoft.Owin程序集的引用。

然后，使用Nuget來安裝OwinHost.exe，如Install-Package OwinHost，注意它并不是一個程序集，而是.exe應用程序位于<solution root>/packages/OwinHost.(version)/tools文件夾。

因為類庫不能直接運行，那么只能在它的根目錄調用OwinHost.exe來托管，它將加載.\bin文件下所有的程序集，所以需要改變類庫的默認輸出，如下所示：

然后編譯解決方案，打開cmd，鍵入如下命令：

如上圖成功啟動了宿主Host并且默認監聽5000端口。

OwinHost.exe還提供自定義參數，通過追加-h來查看，如下所示：

既然類庫不能直接運行，當然你也不能直接進行調試，我們可以附加OwinHost進程來進行調試，如下所示：

注：

我在使用OwinHost.exe 3.0.1時，Startup如果是如下情況下，它提示轉換失敗，不知是否是該版本的Bug。

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

public class Startup

{

public void Configuration(IAppBuilder app)

{

//使用OwinHost.exe，報錯，提示轉換失敗

app.Run(context=>context.Response.WriteAsync("Hello World"));

//使用OwinHost.exe 不報錯

//app.Use(new Func<AppFunc, AppFunc>(next => (env =>

//{

// string text = "Hello World";

// var response = env["owin.ResponseBody"] as Stream;

// var headers = env["owin.ResponseHeaders"] as IDictionary<string, string[]>;

// headers["Content-Type"] = new[] { "text/plain" };

// return response.WriteAsync(Encoding.UTF8.GetBytes(text), 0, text.Length);

//})));

}

}

報錯信息如下：

• 使用Web Application

Web Application比類庫使用起來輕松多了，你可以直接運行和調試，唯一比較弱的可能是它引用較多的程序集，你完全可以刪掉，比如System.Web。

通過Nuget安裝了OwinHost.exe之后，可以在Web中使用它，如下所示：

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幾種指定啟動項Startup的方法

• 默認名稱約束：默認情況下Host會去查找root namespace下的名為Startup的類作為啟動項。
• OwinStartup Attribute：當創建Owin Startup類時，自動會加上Attribute 如：[assembly: OwinStartup(typeof(JKXY.KatanaDemo.OwinHost.Startup))]
• 配置文件，如： <add key="owin:appStartup" value="JKXY.KatanaDemo.Web.StartupDefault" />
• 如果使用自定義Host，那么可以通過WebApp.Start<Startup>("http://localhost:10002") 來設置啟動項。
• 如果使用OwinHost，那么可以通過命令行參數來實現，如下截圖所示

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啟動項Startup的高級應用

啟動項Startup支持Friendly Name，通過Friendly Name我們可以動態切換Startup。

比如在部署時，我們會有UAT環境、Production環境，在不同的環境中我們可以動態切換Startup來執行不同的操作。

舉個栗子，我創建來兩個帶有Friendly Name的Startup，如下所示：

• Production Startup

1 [assembly: OwinStartup("Production", typeof(JKXY.KatanaDemo.Web.StartupProduction))]2 namespace JKXY.KatanaDemo.Web3 {4 using AppFunc = Func<IDictionary<string, object>, Task>;5 public class StartupProduction6 {7 public void Configuration(IAppBuilder app)8 {9 app.Run(context=>context.Response.WriteAsync("Production")); 10 } 11 } 12 }

• UAT Startup

1 [assembly: OwinStartup("UAT",typeof(JKXY.KatanaDemo.Web.StartupUAT))]2 3 namespace JKXY.KatanaDemo.Web4 {5 public class StartupUAT6 {7 public void Configuration(IAppBuilder app)8 {9 app.Run(context=>context.Response.WriteAsync("UAT")); 10 } 11 } 12 }

• 根據Friendly Name使用配置文件或者OwinHost 參數來切換Startup

<appSettings><add key="owin:appStartup" value="Production" /></appSettings> 回到頂部

小結

花了好久才最終完成這篇博客，為大家講解了Katana的世界，那么接下來我將繼續OWIN & Katana之旅，探索Middleware的創建，謝謝大家支持。

本博客為木宛城主原創，基于Creative Commons Attribution 2.5 China Mainland License發布，歡迎轉載，演繹或用于商業目的，但是必須保留本文的署名木宛城主（包含鏈接）。如您有任何疑問或者授權方面的協商，請給我留言。

轉載于:https://www.cnblogs.com/liyanwei/p/10423754.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ASP.NET MVC随想录——锋利的KATANA的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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