.net core基础入门

前言

从一个手写的.NET Core项目开始，了解 .Net Core的基础，再了解一些必须了解的基本理论，如依赖注入、控制反转等，这样才能最直接的了解 .Net Core与原来 .Net Framwork有什么区别。

程序Program

说明

因为.Net Core是跨平台的，每一个ASP.NET Core 应用程序，从本质上来说，都是一个独立的控制台应用，并不需要依托IIS来运行，这也是它能实现跨平台的一个基础。

Program.cs类

Program.cs类的作用是创建并运行WebHost实例，调用Startup类，代码如下：

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

    public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
        Host.CreateDefaultBuilder(args)
            .ConfigureWebHostDefaults(webBuilder =>
            {
                webBuilder.UseStartup();
            });
}

CreateHostBuilder(args) 创建一个 IHostBuilder 对象，大概理解就是一个编译器

应用启动Startup

Startup类

Startup 类是 ASP.NET Core 应用程序启动默认调用的类，该类是在 Program.cs 中配置：

Startup 默认有两个重要的方法ConfigureServices 和 Configure

• ConfigureServices 配置应用所需服务，在该方法中可以注册应用所需要的功能或服务，并通过依赖关系注入 (DI) 或 ApplicationServices 在整个应用中使用服务
• Configure 配置应用请求处理管道,如MVC，路由等

ConfigureServices

在 Configure 方法配置应用服务之前，由主机调用,对于需要大量设置的功能，IServiceCollection 上有 Add{Service} 扩展方法。 例如，AddDbContext、AddDefaultIdentity、AddEntityFrameworkStores 和 AddRazorPages

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddDbContext(options =>
        options.UseSqlServer(
            Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection")));
    services.AddDefaultIdentity(
        options => options.SignIn.RequireConfirmedAccount = true)
        .AddEntityFrameworkStores();
    services.AddRazorPages();
}

注入模式

• 单例（Singleton）在它们第一次被请求时创建（或者如果你在ConfigureServices运行时指定一个实例）并且每个后续请求将使用相同的实例。
• 瞬时（Transient）在它们每次请求时都会被创建。这一生命周期适合轻量级的，无状态的服务。
• 作用域（Scoped）在每次请求中只创建一次。

//单例注入，创建的对象在所有的地方所有的请求会话创建的都是相同
services.AddSingleton();

//瞬时注入，每次都创建一个新的对象
services.AddTransient();

//作用域注入，创建的对象在同一个请求会话时是相同的
services.AddScoped();

Configure

Configure 方法用于指定应用响应 HTTP 请求的方式。 可通过将中间件组件添加到 IApplicationBuilder 实例来配置请求管道。 Configure 方法可使用 IApplicationBuilder，但未在服务容器中注册。 托管创建 IApplicationBuilder 并将其直接传递到 Configure。

中间件

1. 中间件可以同时被访问和请求
2. 可以处理请求后，将请求传递给下一个中间件
3. 可以处理请求后，使管道短路
4. 可以处理传出响应
5. 中间件是按照添加的顺序执行的

配置方法

• Use方法可以使管道短路
• Map扩展用作分支管道的约定，映射根据给定的请求路径的匹配来分支请求流水线，如果请求路径以给定路径开始，则执行分支
  • MapWhen基于给定谓词的结果创建请求管道分支。 Func 类型的任何谓词均可用于将请求映射到管道的新分支。
• Run方法是一个约定，如果将Run放在了Configure里面，它也是终端中间件。
  执行顺序

app.Use(async (context, next) =>
{
    context.Response.ContentType = "text/plain;charset=utf-8;"; //解决中文乱码
    await context.Response.WriteAsync("Use1之前");
    await next(); //调用下一个中间件
    await context.Response.WriteAsync("Use1之后");
});
app.Use(async (context, next) =>
{
    await context.Response.WriteAsync("Use2之前");
    await next(); //调用下一个中间件
    await context.Response.WriteAsync("Use2之后");
});
app.Run(async (context) =>
{
    //获取当前进程名
    await context.Response.WriteAsync( System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess().ProcessName);
});

请求过来后，以链式的方式执行： Use1之前 --> next --> Use2之前 --> next --> Run --> Use2之后 --> Use1之后

内置中间件

中间件	描述	使用	顺序
身份验证	提供身份验证支持	app.UseAuthentication()	在需要 HttpContext.User 之前。 OAuth 回叫的终端。
授权	提供身份验证支持	app.UseAuthorization()	紧接在身份验证中间件之后。
略	略	略	略

多启动

应用为不同的环境（例如，StartupDevelopment）单独定义 Startup 类时，相应的 Startup 类会在运行时被选中。 优先考虑名称后缀与当前环境相匹配的类。

参考代码：

public Startup(IConfiguration configuration, IWebHostEnvironment env)
{
    Configuration = configuration;
    _env = env;
}

public IConfiguration Configuration { get; }
private readonly IWebHostEnvironment _env;

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    if (_env.IsDevelopment())
    {
        Console.WriteLine(_env.EnvironmentName);
    }
    else if (_env.IsStaging())
    {
        Console.WriteLine(_env.EnvironmentName);
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("Not dev or staging");
    }

    services.AddRazorPages();
}

public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
    if (_env.IsDevelopment())
    {
        app.UseDeveloperExceptionPage();
    }
    else
    {
        app.UseExceptionHandler("/Error");
        app.UseHsts();
    }

    app.UseHttpsRedirection();
    app.UseStaticFiles();

    app.UseRouting();

    app.UseAuthorization();

    app.UseEndpoints(endpoints =>
    {
        endpoints.MapRazorPages();
    });
}

实际开发中，我们通过appsettings.{Environment}.json文件，如appsetting.json,appsetting.Devlopment.json等不同名称文件来配置不同环境配置，

依赖注入(DI)

ASP.NET Core 支持依赖关系注入 (DI) 软件设计模式，这是一种在类及其依赖关系之间实现控制反转 (IoC) 的技术。

概述

依赖项是指另一个对象所依赖的对象。

示例

新建接口，实现WriteMessage方法

public interface IMyDependency
{
    void WriteMessage(string message);
}

public class MyDependency : IMyDependency
{
    public void WriteMessage(string message)
    {
        Console.WriteLine($"MyDependency.WriteMessage Message: {message}");
    }
}

在Startup类中ConfigureServices方法注入依赖

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddScoped();
    services.AddRazorPages();
}

当实际需要调用WriteMessage方法执行时,通过构造函数，注入IMyDependency接口

public class Index2Model : PageModel
{
    private readonly IMyDependency _myDependency;

    public Index2Model(IMyDependency myDependency)
    {
        _myDependency = myDependency;            
    }

    public void OnGet()
    {
        _myDependency.WriteMessage("Index2Model.OnGet");
    }
}

通过使用 DI 模式，表示控制器：

• 不使用具体类型 MyDependency，仅使用它实现的 IMyDependency 接口。 这样可以轻松地更改控制器使用的实现，而无需修改控制器。
• 不创建 MyDependency 的实例，这由 DI 容器创建。

当下次需要修改WriteMessage方法时

public class MyDependency2 : IMyDependency
{
    private readonly ILogger _logger;

    public MyDependency2(ILogger logger)
    {
        _logger = logger;
    }

    public void WriteMessage(string message)
    {
        _logger.LogInformation( $"MyDependency2.WriteMessage Message: {message}");
    }
}

修改Startup类中ConfigureServices方法注入

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddScoped();
    services.AddRazorPages();
}

这样就不需要修改业务代码

控制反转(IoC)

应用程序中的依赖关系方向应该是抽象的方向，而不是实现详细信息的方向。 大部分应用程序都是这样编写的：编译时依赖关系顺着运行时执行的方向流动，从而生成一个直接依赖项关系图。 也就是说，如果类 A 调用类 B 的方法，类 B 调用 C 类的方法，则在编译时，类 A 将取决于类 B，而 B 类又取决于类 C，如图 4-1 所示。

应用依赖关系反转原则后，A 可以调用 B 实现的抽象上的方法，让 A 可以在运行时调用 B，而 B 又在编译时依赖于 A 控制的接口（因此，典型的编译时依赖项发生反转）。 运行时，程序执行的流程保持不变，但接口引入意味着可以轻松插入这些接口的不同实现。

依赖项反转是生成松散耦合应用程序的关键一环，因为可以将实现详细信息编写为依赖并实现更高级别的抽象，而不是相反。 因此，生成的应用程序的可测试性、模块化程度以及可维护性更高。 遵循依赖关系反转原则可实现依赖关系注入。

简单理解，就是我们通过调用接口，然后通过反射，找到实现了接口的方法，执行。

EF Core

如何使用

EF Core 是一个 .NET Standard 2.0 库。 因此，EF Core 需要支持运行 .NET Standard 2.0 的实现。 其他 .NET Standard 2.0 库也可引用 EF Core。

要将 EF Core 添加到应用程序，请安装适用于要使用的数据库提供程序的 NuGet 包。

数据库系统	包
SQL Server 和 SQL Azure	Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer
SQLite	Microsoft.EntityFrameworkCore.Sqlite
PostgreSQL	Npgsql.EntityFrameworkCore.PostgreSQL*
MySQL	Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql*
EF Core 内存中数据库**	Microsoft.EntityFrameworkCore.InMemory

第一个EF Core程序

注入依赖

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // 配置数据库上下文，支持N个数据库
    //  services.AddDatabaseAccessor(options =>
    // {
        // 配置默认数据库
        // options.AddDbPool();
    // });
    
    services.AddDbContext(options =>
        options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("SchoolContext")));
}

新建继承数据库上下文类

using System;
using System.Collections.Generic;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;

namespace EFGetStarted
{
    public class SchoolContext : DbContext
    {
        public SchoolContext (DbContextOptions options)
            : base(options)
        {
        }

        public DbSet Students { get; set; }
        public DbSet Enrollments { get; set; }
        public DbSet Courses { get; set; }

        protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
        {
            modelBuilder.Entity().ToTable("Course");
            modelBuilder.Entity().ToTable("Enrollment");
            modelBuilder.Entity().ToTable("Student");
        }
    }

    public class Student
    {
        public int ID { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
        public string FirstMidName { get; set; }
        public DateTime EnrollmentDate { get; set; }

        public ICollection Enrollments { get; set; }
    }

    public class Enrollment
    {
        public int EnrollmentID { get; set; }
        public int CourseID { get; set; }
        public int StudentID { get; set; }
        public Grade? Grade { get; set; }

        public Course Course { get; set; }
        public Student Student { get; set; }
    }
}

实际代码CURD

public class StudentModel : PageModel
{
    private readonly SchoolContext _context;
    private readonly ILogger _logger;

    public StudentModel(ContosoUniversity.Data.SchoolContext context,
                       ILogger logger) //依赖注入
    {
        _context = context;
        _logger = logger;
    }
    /// 查询
    public async Task OnGetAsync(int? id)
    {
        if (id == null)
        {
            return NotFound();
        }
    
        // Student = await _context.Students.FirstOrDefaultAsync(m => m.ID == id);
        Student = await _context.Students
            .Include(s => s.Enrollments)
            .ThenInclude(e => e.Course)
            .AsNoTracking()
            .FirstOrDefaultAsync(m => m.ID == id);
        if (Student == null)
        {
            return NotFound();
        }
        return Page();
    }
}
/// 更新
public async Task OnPostAsync(int id)
{
    var studentToUpdate = await _context.Students.FindAsync(id);

    if (studentToUpdate == null)
    {
        return NotFound();
    }

    if (await TryUpdateModelAsync(
        studentToUpdate,
        "student",
        s => s.FirstMidName, s => s.LastName, s => s.EnrollmentDate))
    {
        await _context.SaveChangesAsync();
        return RedirectToPage("./Index");
    }

    return Page();
}

注解说明

[Required] //验证必填
[Column("FirstName")]  //对应列名
[Display(Name = "First Name")]  //显示名称
[StringLength(50)]  //最大长度50
public string FirstMidName { get; set; }

[DataType(DataType.Date)] //数据格式为时间
[DisplayFormat(DataFormatString = "{0:yyyy-MM-dd}", ApplyFormatInEditMode = true)] //格式化时间格式
[Display(Name = "Hire Date")]
public DateTime HireDate { get; set; }

原理

EF Core 在查询数据时，

迁移

EF Core migrations add 命令用于创建数据库的代码,迁移代码位于 Migrations_InitialCreate.cs 文件中。 InitialCreate 类的 Up 方法创建与数据模型实体集对应的数据库表。 Down 方法删除这些表，如下例所示：

迁移说明

每次执行命令都会生成一个新的类名，类名前缀为时间戳，迁移会在 Migrations/SchoolContextModelSnapshot.cs 中创建当前数据模型的快照 。 添加迁移时，EF 会通过将当前数据模型与快照文件进行对比来确定已更改的内容。所以不能直接删除_.cs 文件来删除迁移，需要通过remove 命令来，重置快照，重新生成迁移脚本。

执行迁移命令后，会把对应的类型插入到数据库的__EFMigrationsHistory 表，代表已经执行，如果回滚，它会删除掉对应行记录