ASP.NET Core 知多少（1）：从官方模板开始

ASP.NET Core知多少系列：总体介绍及目录

1. 模板项目一览

如果创建ASP.NET Core Web Application，目前官方预置了7种模板项目供我们选择。从中我们可以看出，既有我们熟悉的MVC、WebAPI，又新添加了Razor Page，以及结合比较流行的Angular、React前端框架的模板项目。基于给出的模板，我们可以根据自己的需求选择合适的模板搭建项目框架着手开发。同时，我们也可以基于提供的结合Angular、React客户端的模板项目来实施前后端分离的开发策略。

web application templates

2. Empty 模板项目

我们先来看看创建的Empty模板项目结构：

Empty Template Project Structure

从图中可以得知主要由以下几个部分组成：

1. Dependencies：组织项目的依赖关系。从图中我们可以看到依赖被细化为三个类别：Analyzers、NuGet、SDK。其中NuGet是专门为.net设计的包管理器，组织从NuGet上安装的依赖项；SDK主要是Microsoft底层的系列依赖；其实还有另外几个类别：Projects、Bower、npm。Projects就是直接的项目依赖；Bower是专门为web设计的包管理器，用来组织web前端依赖；npm是专门为javascript设计的包管理器，用来组织javascript的相关依赖。
2. Properties：其中仅包含launchSettings.json文件，该文件用于指定应用程序的启动设置。
3. wwwroot：根目录，一般用来定义静态文件，如js、css、html、img、ico等等。
4. Program：程序入口，其中定义了Main函数作为入口函数。从这一点可以看出，其实质是控制台应用。
5. Startup：程序启动类。

2.1. 启动设置之launchSettings.json

首先该json文件中配置的属性可以参考launchSettings.json。

2.2. 入口函数之Main函数

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        BuildWebHost(args).Run();
    }

    public static IWebHost BuildWebHost(string[] args) =>
        WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
            .UseStartup()
            .Build();
}

ASP.NET Core应用程序需要由Host（宿主）进行管理，宿主为其提供运行环境并负责启动。所以Main函数主要是用来初始化宿主环境，而宿主环境的初始化需要借助WebHostBuilder。初始化完毕后，调用Run()方法来启动应用程序。

1. WebHost.CreaateDefaultBuilder()：创建WebHostBuilder。
2. UseStartup()：指定启动类，用于依赖注入和中间件注册。
3. Build()：返回初始化完毕的IWebHost宿主。
4. Run()：启动WebHost。

2.3. 宿主构造器之WebHostBuilder

以上Program的简单几行代码，完成了一个应用程序的配置和启动。但简洁的代码不见得简单。我们结合源码来看一看。

public static IWebHostBuilder CreateDefaultBuilder(string[] args)
{
    var builder = new WebHostBuilder()
        .UseKestrel()
        .UseContentRoot(Directory.GetCurrentDirectory())
        .ConfigureAppConfiguration((hostingContext, config) =>
        {
            var env = hostingContext.HostingEnvironment;

            config.AddJsonFile("appsettings.json", optional: true, reloadOnChange: true)
                    .AddJsonFile($"appsettings.{env.EnvironmentName}.json", optional: true, reloadOnChange: true);

            if (env.IsDevelopment())
            {
                var appAssembly = Assembly.Load(new AssemblyName(env.ApplicationName));
                if (appAssembly != null)
                {
                    config.AddUserSecrets(appAssembly, optional: true);
                }
            }

            config.AddEnvironmentVariables();

            if (args != null)
            {
                config.AddCommandLine(args);
            }
        })
        .ConfigureLogging((hostingContext, logging) =>
        {
            logging.AddConfiguration(hostingContext.Configuration.GetSection("Logging"));
            logging.AddConsole();
            logging.AddDebug();
        })
        .UseIISIntegration()
        .UseDefaultServiceProvider((context, options) =>
        {
            options.ValidateScopes = context.HostingEnvironment.IsDevelopment();
        });
    return builder;
}

主要包含以下几个部分：

1. UseKestrel：使用Kestrel作为Web server。
2. UseContentRoot：指定Web host使用的content root（内容根目录），比如Views。默认为当前应用程序根目录。
3. ConfigureAppConfiguration：设置当前应用程序配置。主要是读取 appsettinggs.json 配置文件、开发环境中配置的UserSecrets、添加环境变量和命令行参数 。
4. ConfigureLogging：读取配置文件中的Logging节点，配置日志系统。
5. UseIISIntegration：使用IISIntegration 中间件。
6. UseDefaultServiceProvider：设置默认的依赖注入容器。

2.4. 启动类之Startup

public class Startup
{
    // This method gets called by the runtime. 
    //Use this method to add services to the container.
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
    }

    // This method gets called by the runtime. 
    //Use this method to configure the HTTP request pipeline.
    public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
    {
        if (env.IsDevelopment())
        {
            app.UseDeveloperExceptionPage();
        }

        app.Run(async (context) =>
        {
            await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
        });
    }
}

该类主要包括两个方法：

1. ConfigureService：用于依赖服务注册。
2. Configure：用于指定应用程序将如何响应每一个 HTTP 请求。一般用于注册中间件。

其中涉及到下以下几个可用服务：

1. IServiceCollection：当前容器中各服务的配置集合，ASP.NET Core内置的依赖注入容器。
2. IApplicationBuilder：用于构建应用程序的请求管道。
3. IHostingEnvironment ：提供了当前的 EnvironmentName、WebRootPath 以及 ContentRoot等。

2.5. 启动流程

首先我们需要明白，我们创建的.net core web application其实质是一个独立的控制台应用程序，不能直接处理Http请求，需要借助Web Server向外提供服务。.net core中默认使用内置的支持跨平台的Kestrel作为web server（当然还有其他web server可供选择，比如WebListener、Http.sys等等）。Web server是需要宿主环境来承载它。比如：Windows 上的IIS、Windows Services，Linux上的Apache、Nginx，或者Docker都可以作为Web Server的宿主。

而宿主就是用来负责启动我们的.net core 应用程序的。比如：IIS新增了一个 AspNetCoreModule 模块，它负责 ASP.NET Core 程序的启动与停止，并能监听 ASP.NET Core 程序的状态，在我们的应用程序意外崩溃时重新启动。

IIS作为宿主启动 .net core application

当仅仅是在内网中暴露服务的话，可以直接使用Kestrel处理http请求。否则，还是借助反向代理服务器（IIS、Nginx、Apache等）来转发http请求。但一般我们建议结合使用反向代理服务器来处理http请求，因为反向代理服务器可以在Kestrel之前做一些额外的处理（了解更多，可参考Introduction to Kestrel web server implementation in ASP.NET Core）。

Http请求示意图

通过以上的描述我们引入了Host与Server的概念。我们可以简单理解为host是一个进程用来管理应用程序，而server是用来暴露应用程序服务的。也可以理解为host是对server的一层包装。

3. MVC vs Razor Page

ASP.NET MVC 是一套基于Microsoft .NET Framework的用来开发web应用程序的开源框架。其基于关注点分离的思想将应用程序主要分为三个部分：Model、View、Controller。在ASP.NET Core中同样延续了MVC的优良设计。
在ASP.NET MVC中Razor作为一个高级视图引擎存在，Razor提供了一种新的标记语义，其大大减少了用户输入且具有表现力，主要的特点是使用@符号去书写标记。
而在ASP.NET Core中Razor不仅仅是一种视图引擎，其提供了一种新的页面设计方式——Razor Page。其主要的特点在于：

1. 基于文件路径的路由系统；
2. Razor Page类似于WebForm，一种MVVM的架构，支持双向绑定；
3. Razor Page符合单一职责原则，每个页面独立存在，视图和代码紧密组织在一起。

MVC与Razor Page模板项目结构差异

4. MVC vs WebAPI

本质上的区别在于：ASP.NET MVC 用来创建web应用返回视图和数据；但是ASP.NET WEB API 是用来创建完整的HTTP服务，仅返回数据无视图返回。

就项目结构而言，差别如下：

5. Angualr 模板项目

我们可以借助Angular来开发SPA web应用，其结构就与MVC相比，主要多了ClientApp文件夹。其代码结构如下图所示：

Angular Template Project

6. 最后

关于模板项目的介绍就简要介绍到这里，我们后续在结合实际运用继续深入探讨！