ASP.Net请求处理机制初步探索之旅 - Part 1 前奏

开篇：ASP.Net是一项动态网页开发技术，在历史发展的长河中WebForm曾一时成为了ASP.Net的代名词，而ASP.Net MVC的出现让这项技术更加唤发朝气。但是，不管是ASP.Net WebForm还是ASP.Net MVC在请求处理机制上大部分都是相同的，只是在请求处理管道上的处理事件做了不同的操作，因此，本文标题不区分ASP.Net WebForm和ASP.Net MVC，但在后续的介绍中会区分开来介绍。此外，本文以IIS经典模式为主，不讨论集成模式（IIS7后加入了集成模式，不用加载外部的aspnet_isapi.dll组件）。

（1）Part 1：前奏

（2）Part 2：核心

（3）Part 3：管道

（4）Part 4：WebForm页面生命周期

（5）Part 5：MVC页面声命周期

一、当一个请求到来时

①客户端发送一个请求给服务器端

②一个HTTP请求对应一个HTTP报文

③HTTP.SYS组件捕获请求，对报文作最基本的处理

　　HTTP.SYS是一个位于Windows Server和Windows XP SP2中的操作系统核心组件（内核模式中），能够让任何应用程序通过它提供的接口，以HTTP协议进行信息通讯。

关于内核模式与用户模式：

在Windows Server操作系统中，一个进程既可以运行于内核模式，也可以运行于用户模式。如果一个进程运行于内核模式，那么这个进程就可以访问所有硬件和系统数据；如果一个进程运行于用户模式，那么这个进程不能直接访问硬件，而且访问系统数据时也会受到限制。在Intel处理器架构中一共有0~3四个特权级，内核模式运行于0级之内，而用户模式运行于3级。通过在内核模式运行Http.SYS，侦听器可以直接访问TCP/IP协议栈，但是又能够位于www服务之外，这样就不会受到应用程序中代码缺陷的影响，也不会因为应用程序崩溃而出现问题。

④如果该请求有缓存内容则直接响应

　　HTTP.SYS组件的一个重要的作用就在于它有一个缓存区，会将近期处理的响应结果放入这个缓存区之中，如果再次请求这个内容，则会从缓存区中取得内容并进行响应，提高了响应速度。而且，静态的内容现在被缓存于内核模式下，这使服务响应速度更快。

二、判断是否动态资源

①IIS首先判断请求的内容是否是静态资源？

　　IIS首先会判断请求的是否是静态资源，如果是则直接到文件系统中拿到请求的html/css/js/jpg/gif/png等资源直接响应请求。

②如果是动态资源则先查找是由哪个扩展来处理？

　　IIS本身不会处理动态资源请求，它会根据请求的资源类型到一个被称为“处理程序映射”中去查找应该由哪个扩展程序来处理这个请求。在IIS中，对于asp.net的请求一般是由aspnet_isapi.dll这个组件来进行.net运行时的加载和具体请求的处理。有了基于ISAPI的扩展扩展程序，IIS服务器就可以根据客户端请求的资源扩展名，来决定应由哪个ISAPI扩展程序来处理客户端请求，然后就可以将请求转发给合适的ISAPI扩展程序。

关于IIS服务器扩展：

由于IIS服务器在设计时引入了开放的ISAPI接口标准，具备极高的可扩展性。在核心组件不变的情况下可灵活支持不同类型不同版本的ASP.NET应用程序。

关于ISAPI：

ISAPI(服务器应用编程接口)，它为开发人员提供了强大的可编程能力，只要按照标准接口开发不同类型的Web应用程序的ISAPI扩展程序，就能实现对IIS功能上的扩展，从而使IIS可以处理不同类型的客户端请求。IIS管理器提供了应用程序配置功能，可以对不同的客户端请求配置不同的ISAPI扩展程序。ISAPI扩展程序通常以DLL形式存在，可以被IIS加载并调用。

三、一个神奇的入口

①所谓Worker Process(工作者进程)

　　刚刚我们大体上介绍了IIS的处理步骤，但其实IIS对于动态资源的处理首先会通过一个工作进程去加载具体的处理组件dll。以IIS 6.0为例，如果IIS判断它自己无法处理asp.net的请求，会由W3WP.exe所维护的工作进程来加载aspnet_isapi.dll。

②.NET运行时的加载

　　如果Web应用程序是第一次加载，那么首先会由aspnet_isapi.dll加载.NET运行时（主要是调用服务器上的.Net Framework创建CLR运行时）。而一个IIS工作进程里有一个应用程序池，其中可以承载多个应用程序域AppDomain。

关于应用程序池：
应用程序池就是可以看成装载计算机分配给动态网站的内存的容器。如果内存是水，那么应用程序池就是鱼缸，动态网站就是鱼缸中的金鱼。多个动态网站可以存在于同一个应用程序池里，即鱼缸中可以放多条金鱼。当然，如果金鱼多了，鱼缸中的空间有限，金鱼之间就会争抢空间，不是很坚固的鱼缸可能就会破裂，所有金鱼都会受到影响。即是动态网站多了，内存不足，可能会造成内存级别的溢出漏洞，影响所有在那个应用程序池上的动态网站。

关于应用程序域：
使用.NET建立的可执行程序，并没有直接承载到进程当中，而是承载到应用程序域（AppDomain）当中。应用程序域是.NET引入的一个新概念，它比进程所占用的资源要少，可以被看作是一个轻量级的进程。

③应用程序域的加载

　　在.NET运行时创建好之后，通过应用程序域工厂AppDomainFactory创建应用程序域AppDomain。创建好AppDomain之后，就将请求转给该AppDomain中的ISAPIRuntime对象，然后调用ISAPIRuntime对象的ProcessRequest()方法来进行处理。

　　ISAPIRuntme.ProcessRequest()方法是进入ASP.Net的第一个入口，ASP.Net的核心处理部分就刚刚开始。此篇我将其称为前奏，是因为它是在ASP.Net的核心处理部分之前，将HTTP请求一步一步地传递给了ISAPIRuntime对象，后面我们再继续探索ASP.Net的请求处理机制，今天就到此结束！