ASP.NET进阶（8）：HttpModule和HttpApplication

    前面三节讲了控件的构造、呈现和数据绑定，我想该差不多了。本想讲一个自定义控件来终结控件部分，但是我个人不太喜欢控件这些东西，所以也就懒的写相关的 内容，抱歉了。虽然我不喜欢使用控件，但我还是喜欢整个WebForm的设计。一个字：“太神了”。前面章节将Page生命周期的时候有朋友评论说内容太 少了，今天开始就从来围绕生命周期的话，讲讲相关的内容吧。

    IHttpModule是个什么东西呢？对我们Web开发有什么用呢？
    先从名字来看他是一个接口，接口就是让人来继承的，我们要用它就得继承他，并实现他的方法。Module的意思是模块、组件的意思。如果说我们实现了这个 接口，并配置了web.config，让IIS的知道我们的web程序使用了这个组件；那么我们的程序是不是就比默认的web程序多了个组件？！显然，而 且在必要的时候会调用我们组件里定义的方法，这就是HttpModule的用处。说白了，就是我们给IIS写扩展，但该扩展仅仅是针对于使用了(配置 config)的web程序。其实每个web应用程序都是一个IIS进程，而这个进程的配置文件就是web.config。
    弄明白了他的意义，我们就开始！我们创建一个Web应用程序，并创建一个类，继承IHttpModule，并实现他的方法，在Config的Modules节点里<add name="" type=""/>，OK！

view sourceprint?
namespace WebApplication1
{
    public class MyHttpModule : IHttpModule
    {
        public void Dispose()
        {
        }
 
        public void Init(HttpApplication context)
        {
            context.Context.Response.Write(1);
        }
    }
}
view sourceprint?
<?xml version="1.0"?>
<configuration>
  <system.web>
    <compilation debug="true" targetFramework="4.0" />
    <httpModules>
      <add name="MyHttpModule" type="WebApplication1.MyHttpModule,WebApplication1"/>
    </httpModules>
  </system.web>
 
  <system.webServer>
    <modules runAllManagedModulesForAllRequests="true">
      <add name="MyHttpModule" type="WebApplication1.MyHttpModule,WebApplication1"/><!--注意：type="类的FullName,类所在的dll名"-->
    </modules>
  </system.webServer>
</configuration>

web.config的配置有2个，上面的那个是给非IIS7用的，下面的显然就是给IIS7用的。启动程序，what happend?! 是不是页的头部多了个1，有木有！！我们打开任何页面都会有个1，说明我们的模块起到作用了，也说明每个请求都会执行HttpModule的Init方 法？是不是呢？
我们把代码改一下:

view sourceprint?
public void Init(HttpApplication context)
 {
     context.Context.Response.Write(1);
     context.BeginRequest += OnBeginRequest;
 }
 
 public void OnBeginRequest(object sender, EventArgs e)
 {
     var app = (HttpApplication)sender;
     var url = app.Context.Request.RawUrl;
     app.Context.Response.Write(url);
 }

分别给Init和OnBeginRequest 两个方法加断点，重新编译下，然后F5看看。Init只走1次，而OnBeginRequest却走了3次，ur的值l分别是  default.aspx   style.css 和 favorite.ico；可以看出任何url请求，包括静态文件，都会经过执行我们定义的事件方法！看来这要比只处理aspx慢不少！
Init的必须走一次啊，要不然事件不被订阅3次了？，但为什么只走1次呢？这到底是为什么呢？ 呵呵，其实很简单，MyHttpModule就实例化一次哦，实例化后执行Init初始化，然后就驻留在应用程序池了，直到应用程序池被回收，或他被各种 原因搞崩溃；而OnBeginRequest是被HttpApplication类的BeginRequest事件订阅的。事件订阅是个什么概念？事件是 个特殊的委托，委托是个什么概念？委托是个方法指针。所以，只要委托被执行，就会执行他指向的方法体，也就是OnBeginRequest，可见 OnBeginRequest的执行，是和HttpApplication的BeginRequest有关系的，和MyHttpModule本身已经没关 系了。
    走了3次说明3个Request都执行了BeginRequest，难道每个请求都实例化一个HttpApplication？从名字我就能看出不会的， 因为Application(应用程序)嘛，我们目前运行的就一个，怎么会不断的实例化！想刨根问题，彻底整明白，就得翻出Framework的源码，调 试！
（------------声明，下面的源码可以不用完全理解，也可以跳过，只要知道跟Request有关就行了------------）
下面来调查下HttpApplication的初始化过程！
用Reflector查阅System.Web名字空间下的类，可以看到HttpApplicationFactory类，他负责HttpApplication的创建。当我们启动站点后，第一次的时候比较慢，为什么呢？ 因为初始化的构建工作。
System.Web.Complilation名字空间下有一堆的构建类，其中就有构建Global.asax的，也就是我们的 HttpApplication类，然后缓存到Factory的堆栈里，我们需要的时候pop出来。 （你可能有疑问，pop了不就没了吗？ 其实app在执行的时候还会push回去，详见HttpApplication.ReleaseAppInstance方法）
HttpApplicationFactory有个GetApplicationInstance方法，就是用来获取HttpApplication的： 

view sourceprint?
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);
}
 
private HttpApplication GetNormalApplicationInstance(HttpContext context)
{
    HttpApplication application = null;
    lock (this._freeList)
    {
        if (this._numFreeAppInstances > 0)
        {
            application = (HttpApplication) this._freeList.Pop();//如果_freeList里有，就直接获取，只有第一次构建的时候没有
            this._numFreeAppInstances--;
            if (this._numFreeAppInstances < this._minFreeAppInstances)
            {
                this._minFreeAppInstances = this._numFreeAppInstances;
            }
        }
    }
    if (application == null)
    {
        application = (HttpApplication) HttpRuntime.CreateNonPublicInstance(this._theApplicationType);
        using (new ApplicationImpersonationContext())
        {
            application.InitInternal(context, this._state, this._eventHandlerMethods);//这里是初始化application的，并且会经过复杂的一坨代码后push到_freeList里
        }
    }
    return application;
}

跟踪这个方法，我们可以断定，Application是被缓存起来的，不是每次都是实例化的。
通过Reflector的分析，我们能发现这个GetApplicationInstance方法是被HttpRuntime.ProcessRequestNow调用的，终于回到我们的Request来了。

view sourceprint?
private void ProcessRequestNow(HttpWorkerRequest wr)
{
    HttpContext context;
    try
    {
        context = new HttpContext(wr, false);//实例化上下文
    }
    catch
    {
        wr.SendStatus(400, "Bad Request");
        wr.SendKnownResponseHeader(12, "text/html; charset=utf-8");
        byte[] bytes = Encoding.ASCII.GetBytes("<html><body>Bad Request</body></html>");
        wr.SendResponseFromMemory(bytes, bytes.Length);
        wr.FlushResponse(true);
        wr.EndOfRequest();
        return;
    }
    wr.SetEndOfSendNotification(this._asyncEndOfSendCallback, context);
    Interlocked.Increment(ref this._activeRequestCount);
    HostingEnvironment.IncrementBusyCount();
    try
    {
        try
        {
            this.EnsureFirstRequestInit(context);
        }
        catch
        {
            if (!context.Request.IsDebuggingRequest)
            {
                throw;
            }
        }
        context.Response.InitResponseWriter();//实例化HttpWriter，输出用的，我们的控件输出全靠他
        IHttpHandler applicationInstance = HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance(context);//获取handler也就是httpapplication
        if (applicationInstance == null)
        {
            throw new HttpException(SR.GetString("Unable_create_app_object"));
        }
        if (EtwTrace.IsTraceEnabled(5, 1))
        {
            EtwTrace.Trace(EtwTraceType.ETW_TYPE_START_HANDLER, context.WorkerRequest, applicationInstance.GetType().FullName, "Start");
        }
        if (applicationInstance is IHttpAsyncHandler)//是否异步的，显然我们的HttpApplication是继承这个接口的，所以走这个if
        {
            IHttpAsyncHandler handler2 = (IHttpAsyncHandler) applicationInstance;
            context.AsyncAppHandler = handler2;
            handler2.BeginProcessRequest(context, this._handlerCompletionCallback, context);//从BeginRequest就开始执行application的step
        }
        else
        {
            applicationInstance.ProcessRequest(context);//直接执行
            this.FinishRequest(context.WorkerRequest, context, null);
        }
    }
    catch (Exception exception)
    {
        context.Response.InitResponseWriter();
        this.FinishRequest(wr, context, exception);
    }
}

很好，上面的代码让我们看清了一个Request的执行过程。而每个Request都会走这个方法！HttpRuntime有个 RequestQueue（请求队列），会依次执行所有的Request。终于知道为什么走3次了吧：） 就是application被用了3次。感兴趣的同学可以再去跟踪RequestQueue，我就不贴了。

另外，HttpApplication，意味着他是整个站点的boss，我们定义的myhttpmodule不过是他众多Modules里的其中之一。而且我们也可以定义多个module，config里面add多个就可以了。
在Application初始化的过程中，有初始化module的一段，我贴出来大家看看：

view sourceprint?
private void InitModules()
{
    this._moduleCollection = RuntimeConfig.GetAppConfig().HttpModules.CreateModules();
    this.InitModulesCommon();
}

其中CreateModules就是从web.config的module节点实例化我们配置的module
view sourceprint?
internal HttpModuleCollection CreateModules()
{
    HttpModuleCollection modules = new HttpModuleCollection();
    foreach (HttpModuleAction action in this.Modules)
    {
        modules.AddModule(action.Entry.ModuleName, action.Entry.Create());
    }
    modules.AddModule("DefaultAuthentication", new DefaultAuthenticationModule());
    return modules;
}

最后，初始化所有的module，包括系统的一些module。
view sourceprint?
private void InitModulesCommon()
{
    int count = this._moduleCollection.Count;
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        this._currentModuleCollectionKey = this._moduleCollection.GetKey(i);
        this._moduleCollection[i].Init(this);//初始化每个HttpModule
    }
    this._currentModuleCollectionKey = null;
    this.InitAppLevelCulture();
}


（--------------跳到这里----------------）
    HttpApplication类公开了很多事件。上面的示例程序用到了BeginRequest，这个事件是最先开始执行的事件；其作用很明白，就是 Request开始执行时，我们要准备点什么？或许你可能需要urlrewriter：）。下面插播“事件广告”，广告之后马上飞来。
上面我只是简单的提了一句“事件是特殊的委托”，并没有详细说为什么特殊。不知道同学你是否理解事件的意义呢？事件的意义是什么？
我是这么理解的。“事件”，代表着一件事情的发生。我们打一个比方，我把每天的生活设计成一个类。那么，一天的生活包含什么？包含从早到晚，包含很多事情要去做，甚至包含一些固定的事情。
细品这3个包含：
从早到晚，意味着这是一个过程，从头到尾，从始到终；很多事情要去做，说明在这个过程中要执行很多事；而一些固定的事情，比如吃饭，睡觉。
我们可以把早和晚，看作是构造函数和析构函数；把很多事情要做看作是事件；把固定的事情看作是方法。
因为每个人一天的生活都不一定是相同的，所以每天要去做的事我们没法写成方法！我们最多只能定义一些固有的模式的方法抽象，比如起床后做什么，午饭后做什么，睡觉前做什么。这不就是事件么？
我们在设计类到时候，如果类的使用有时候也涉及到一些执行过程的问题，而在这个过程中会发生一些未知的事情（未知意味着由外部类来提供，自己提供就是已知了），我们便把这些未知设计成抽象的方法。
由于过程的顺序是固定的，比如午饭后做什么就必须实在午饭后，所以午饭后做什么事件不能被别人在早上使用（你就是上帝不能把午饭的事情给我挪到早饭，挪了就叫早饭后了）。
同样的道理，事件的执行不能由外部来决定，这就是事件有别于委托的地方（委托没有使用限制，随时随地都可以用），这也是事件的意义。 整个过程也就是所谓的“生命周期”。
代码和现实就是这么的一致，耐人寻味。

广告回来~~ 继续看HttpApplication的事件，我把他们按执行的顺序贴了出来；从名字就能看出大概的作用。有些我从来没用过：）
BeginRequest        //请求开始
AuthenticateRequest   
PostAuthenticateRequest   
AuthorizeRequest       
PostAuthorizeRequest
ResolveRequestCache   
PostResolveRequestCache
PostMapRequestHandler
AcquireRequestState    //获得请求状态，这时候已经有session了
PostAcquireRequestState
PreRequestHandlerExecute    //准备交给HttpHandler处理
Error            //请求出现了异常！！！
PostRequestHandlerExecute
ReleaseRequestState    //发布请求的状态
PostReleaseRequestState
UpdateRequestCache
PostUpdateRequestCache
EndRequest        //结束请求
PreSendRequestHeaders    //准备发送请求头信息，在这我们还能修改内容
PreSendRequestContent    //准备发送请求内容，这里就改不了了

这才是真正的整个生命周期，是不是！而面试题一般考的是Page类的生命周期，这已经过时了，web开发又不光Webform，所以考page类，没技术含量：）
在HttpApplication里，把这些事件作为Step，Step by Step的执行下去，下面是HttpApplication构建Step的代码：

view sourceprint?
internal override void BuildSteps(WaitCallback stepCallback)
{
    ArrayList steps = new ArrayList();
    HttpApplication app = base._application;
    bool flag = false;
    UrlMappingsSection urlMappings = RuntimeConfig.GetConfig().UrlMappings;
    flag = urlMappings.IsEnabled && (urlMappings.UrlMappings.Count > 0);
    steps.Add(new HttpApplication.ValidatePathExecutionStep(app));
    if (flag)
    {
        steps.Add(new HttpApplication.UrlMappingsExecutionStep(app));
    }
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventBeginRequest, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventAuthenticateRequest, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventDefaultAuthentication, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostAuthenticateRequest, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventAuthorizeRequest, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostAuthorizeRequest, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventResolveRequestCache, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostResolveRequestCache, steps);
    steps.Add(new HttpApplication.MapHandlerExecutionStep(app));
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostMapRequestHandler, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventAcquireRequestState, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostAcquireRequestState, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPreRequestHandlerExecute, steps);
    steps.Add(new HttpApplication.CallHandlerExecutionStep(app));
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostRequestHandlerExecute, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventReleaseRequestState, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostReleaseRequestState, steps);
    steps.Add(new HttpApplication.CallFilterExecutionStep(app));
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventUpdateRequestCache, steps);
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostUpdateRequestCache, steps);
    this._endRequestStepIndex = steps.Count;
    app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventEndRequest, steps);
    steps.Add(new HttpApplication.NoopExecutionStep());
    this._execSteps = new HttpApplication.IExecutionStep[steps.Count];
    steps.CopyTo(this._execSteps);
    this._resumeStepsWaitCallback = stepCallback;
}

从构建的顺序我们也能看出执行的顺序，每个Step都有一个Execute的方法，挨个执行下去，如果程序出现异常，则直接跳出。而我们的Page执行是在CallHandlerExecutionStep这个Step里。

    好啦，就讲到这呗？今天汉字比较少，代码比较多；您还有啥不能明白的就评论里聊吧。没用过的同学动写个吧，HttpModule是个好东西哦。PS：我们 公司面试的笔试题里有道题“给一个正在运行的网站增加一个异常监控功能，该怎么实现？” 你能想到怎么做吗？：）　　

出处：http://www.cnblogs.com/mad/archive/2011/04/11/asp-net-httpmodule-and-httpapplication.html
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原文地址：https://www.cnblogs.com/hanmos/p/2012078.html