.NET 云原生架构师训练营（ASP .NET Core 整体概念推演）–学习笔记

• 2021 年 12 月 31 日
• 筆記
• 【006】.NET 云原生架构师训练营

演化与完善整体概念

• ASP .NET Core 整体概念推演
• 整体概念推演到具体的形式

ASP .NET Core 整体概念推演

ASP .NET Core 其实就是通过 web framework 处理 HTTP 请求并提供 HTTP 响应

web framework 由程序员使用，它包括 ASP .NET Core，Express，spring 等等组成

这样我们就完成了对 ASP .NET Core 的底层建模，接下来对 HTTP 请求和 HTTP 响应进行细化

对于原始 HTTP 请求，服务器通过监听配置对 IP 端口进行监听

IP 端口与 Socket 网络建立连接，Socket 网络连接分为 input stream 和 output stream

input stream 接收并转化 HTTP 请求连接（C# 可识别），包括 HTTPContext

HTTP 请求连接经过处理之后生成 output stream

整体概念推演到具体的形式

Endpoint 有一个 Options 配置，用于配置 Socket

TransportFactory 分为 SocketTransportFactory 和 LiburyTransportFactory

TransportFactory 绑定 ConnectionListener，ConnectionListener 监听 Socket 请求

基于 Socket 创建 SocketConnection，组成 ConnectionContext

创建之后通过 Start 方法，开始接收发送请求，对应 Socket 网络连接的 output stream 到处理之前的过程

接下来通过源码找到上述的过程：//github.com/dotnet/aspnetcore/

在 src/Servers/Kestrel/Kestrel 目录下有一个 WebHostBuilderKestrelExtensions 的扩展方法注入了 KestrelServerImpl

services.AddSingleton<IServer, KestrelServerImpl>();

KestrelServerImpl 是继承自 IServer 的接口，IServer 是在 Hosting 中的，在 IServer 中有一个 StartAsync 的方法

Task StartAsync<TContext>(IHttpApplication<TContext> application, CancellationToken cancellationToken) where TContext : notnull;

在 KestrelServerImpl 的 StartAsync 方法中我们可以找到一个 OnBind 的方法

async Task OnBind(ListenOptions options, CancellationToken onBindCancellationToken)

在这个 OnBind 方法中可以看到整个 options 在 ListenOptions 里面，而在 ListenOptions 里面可以看到 EndPoint 属性

public EndPoint EndPoint { get; internal set; }

监听实际上会被拆解成好几个方法，首先是一个绑定的方法，把 EndPoint 传入到 TransportManager 的绑定方法

options.EndPoint = await _transportManager.BindAsync(options.EndPoint, multiplexedConnectionDelegate, options, onBindCancellationToken).ConfigureAwait(false);

TransportManager 的绑定方法使用了 TransportFactory 的绑定方法

var transport = await _multiplexedTransportFactory.BindAsync(endPoint, features, cancellationToken).ConfigureAwait(false);

TransportFactory 是一个 IConnectionListenerFactory，它有两个实现：SocketTransportFactory，LiburyTransportFactory

在 SocketTransportFactory 的绑定方法中会产生一个 SocketConnectionListener 的监听器

var transport = new SocketConnectionListener(endpoint, _options, _logger);

SocketConnectionListener 是由 SocketConnectionListenerFactory 产生的，SocketConnectionListenerFactory 继承自 IConnectionListenerFactory

创建 SocketConnectionListener 监听器之后调用 StartAcceptLoop 方法传入 connectionListener

StartAcceptLoop(new GenericConnectionListener(transport), c => connectionDelegate(c), endpointConfig);

在 StartAcceptLoop 方法中开始接收

var acceptLoopTask = connectionDispatcher.StartAcceptingConnections(connectionListener);

在 StartAcceptingConnections 中调用了 listener 的 AcceptAsync 方法接收

var connection = await listener.AcceptAsync();

SocketConnectionListener 的 AcceptAsync 方法会产生一个 ConnectionContext

public ValueTask<ConnectionContext?> AcceptAsync(CancellationToken cancellationToken = default)

这个 ConnectionContext 由 SocketConnectionContextFactory 创建

return _factory.Create(acceptSocket);

Create 方法创建了一个 SocketConnection，这个连接里面有 InputOptions 和 OutputOptions

var connection = new SocketConnection(socket,
    _memoryPool,
    setting.Scheduler,
    _logger,
    setting.SocketSenderPool,
    setting.InputOptions,
    setting.OutputOptions,
    waitForData: _options.WaitForDataBeforeAllocatingBuffer);

创建之后直接启动，这是一个自启动的过程

connection.Start();

在 StartAcceptingConnections 得到 SocketConnection 后创建 KestrelConnection，创建之后的转化由 _connectionDelegate 执行

var kestrelConnection = new KestrelConnection<T>(
    id, _serviceContext, _transportConnectionManager, _connectionDelegate, connection, Log);

在 KestrelConnection 的执行方法 ExecuteAsync 里面，调用了 _connectionDelegate

await _connectionDelegate(connectionContext);

接下来全部交给 HttpConnectionMiddleware 处理，看一下如何在 KestrelServerImpl 中构建创建

options.UseHttpServer(ServiceContext, application, options.Protocols, addAltSvcHeader);
var connectionDelegate = options.Build();

在 UseHttpServer 中创建 HttpConnectionMiddleware

var middleware = new HttpConnectionMiddleware<TContext>(serviceContext, application, protocols, addAltSvcHeader);

在 HttpConnectionMiddleware 中开启 HttpConnectionContext 的执行

var httpConnectionContext = new HttpConnectionContext(
    connectionContext.ConnectionId,
    protocols,
    altSvcHeader,
    connectionContext,
    _serviceContext,
    connectionContext.Features,
    memoryPoolFeature?.MemoryPool ?? System.Buffers.MemoryPool<byte>.Shared,
    localEndPoint,
    connectionContext.RemoteEndPoint as IPEndPoint);
httpConnectionContext.Transport = connectionContext.Transport;

var connection = new HttpConnection(httpConnectionContext);

return connection.ProcessRequestsAsync(_application);

在 ProcessRequestsAsync 中开始 requestProcessor 的 Context 的转化协议

public async Task ProcessRequestsAsync<TContext>(IHttpApplication<TContext> httpApplication) where TContext : notnull

作业

在了解完 asp .net core 第2层的架构之后， 从 HttpConnectionMiddleware 开始，把 KestrelConnection 到 HttpContext 的转化过程用OPD 进行细化

课程链接

//appsqsyiqlk5791.h5.xiaoeknow.com/v1/course/video/v_5f39bdb8e4b01187873136cf?type=2

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