深入ASP.NET MVC之二：路由模块如何工作
摘要: 上文分析了UrlRouting模块何时会被触发，本文重点分析路由模块是如何工作，以及如何利用路由模块实现Area。
先看路由模块的PostResolveRequestCache事件中被触发的方法:
public virtual void PostResolveRequestCache(HttpContextBase context) { RouteData routeData = this.RouteCollection.GetRouteData(context); if (routeData == null) { return; } IRouteHandler routeHandler = routeData.RouteHandler; if (routeHandler == null) { throw new InvalidOperationException(string.Format(CultureInfo.CurrentCulture, SR.GetString("UrlRoutingModule_NoRouteHandler"), new object[0])); } if (routeHandler is StopRoutingHandler) { return; } RequestContext requestContext = new RequestContext(context, routeData); context.Request.RequestContext = requestContext; IHttpHandler httpHandler = routeHandler.GetHttpHandler(requestContext); if (httpHandler == null) { throw new InvalidOperationException(string.Format(CultureInfo.CurrentUICulture, SR.GetString("UrlRoutingModule_NoHttpHandler"), new object[] { routeHandler.GetType() })); } if (!(httpHandler is UrlAuthFailureHandler)) { context.RemapHandler(httpHandler); return; } if (FormsAuthenticationModule.FormsAuthRequired) { UrlAuthorizationModule.ReportUrlAuthorizationFailure(HttpContext.Current, this); return; } throw new HttpException(401, SR.GetString("Assess_Denied_Description3")); }
这个方法做的工作还是比较清晰的，首先从RouteCollection中获得RouteData，从RouteData中获得RouteHandler，从RouteHandler获得httpHandler,最后调用RemapHandler将控制权交给httpHandler。UrlRoutingModule是System.Web中的通用的路由模块，并不仅限于给ASP.NET MVC使用，这里处理的今本都是针对抽象接口来处理的。后文会介绍ASP.NET MVC是如何利用这个模块实现了URL到controller/action的映射的。
RouteCollection是一张路由表，里面包括了很多路由规则（RouteBase)，RouteData则是解析好的路由，里面包括了Key-Value对的路由信息，一个routehandler。RouteCollection的GetRouteData方法，是找到符合当前请求的路由规则的RouteData，其内部实现就是遍历所有的路由规则，调用RouteBase的GetRouteData方法，返回第一个非空的RouteData。IRouteHandler 只有一个方法，
public interface IRouteHandler { IHttpHandler GetHttpHandler(RequestContext requestContext); }
但是他是从路由模块完成最重要的工作之一，等到其他模块执行完毕之后，将由这个IHttpHandler（如果其他模块没有更改这个handler）来完成接下来的请求。得到合适的HttpHandler之后，调用了HttpContext的RemapHandler方法，这个方法的核心是
this._remapHandler = handler;
此时尚没有真正的转交控制权，当前的handler还是global.asax中的类，在上文中有介绍到在初始化一个请求的时候，由一个StepManager来初始化需要触发的step，其中有:
HttpApplication.IExecutionStep step = new HttpApplication.MaterializeHandlerExecutionStep(application); application.AddEventMapping("ManagedPipelineHandler", RequestNotification.MapRequestHandler, false, step);
因此在MapRequestHandler的时候，会触发MaterializeHandlerExecutionStep的Execute方法，其中主要的代码是：
if (context.RemapHandlerInstance != null)
{
IIS7WorkerRequest.SetScriptMapForRemapHandler();
context.Handler = context.RemapHandlerInstance;
}
在MapRequestHandler之后调用RemapHandler会导致异常，原因是改变handler的时机是在MapRequestHandler。
下面看ASP.MVC框架是如何使用这个routing module的。MVC在RouteCollectionExtensions这个类中定义了一系列扩展方法，扩展了原有的RouteCollection类。RouteCollection类是支持ASP.NET Webform的路由模块，可以用MapPageRoute方法将url映射到aspx文件上。RouteCollectionExtensions的核心方法是：
public static Route MapRoute(this RouteCollection routes, string name, string url, object defaults, object constraints, string[] namespaces) { //…
Route route = new Route(url, new MvcRouteHandler()) { Defaults = new RouteValueDictionary(defaults), Constraints = new RouteValueDictionary(constraints), DataTokens = new RouteValueDictionary() }; if ((namespaces != null) && (namespaces.Length > 0)) { route.DataTokens["Namespaces"] = namespaces; } routes.Add(name, route); return route; }
注意Route构造函数中的第二个参数，这是一个MvcRouteHandler，这个handler也就是RouteData中的RouteHandler的值，其实现为:
protected virtual IHttpHandler GetHttpHandler(RequestContext requestContext) { requestContext.HttpContext.SetSessionStateBehavior(GetSessionStateBehavior(requestContext)); return new MvcHandler(requestContext); }
暂时忽略这里的SessionStateBehavior，可以看到最终的httpHandler是MvcHandler。
综上，routing module在PostResolveRequestCache被触发，获得RouteCollection中的Route（System.Web.Routing)，解析Route数据获得RouteData,MVC框架设置RouteData中的RouteHandler为MvcRouteHandler，MvcRouteHandler的GetHttpHandler方法返回的是一个MvcHandler，这个handler最终在MapRequestHandler事件触发的时候接过request处理流程，开始处理请求,它将利用RouteData中解析好的值去触发controller/action，这个下文再介绍。ASP.NET MVC的路由模块主要是用的.NET中的System.Web.Routing.Route类来实现的，Route类的主要工作是解析路由规则，得到一个Key-Value对的序列。这是一个单纯而又复杂的过程，这里不分析其实现。
下面简单介绍下Route类所表示的路由规则。根据上面的代码（Route的构造函数）可以看到，一条路由规则包括4个部分：Url模式，一组默认值，约束，和DataToken,DataToken是一些额外的信息，Route本身不会使用他们，但是可以提供给其他代码使用，下面会说明。 Url模式是一个字符串，包括一些固定的字符字面量和占位符，占位符由一对花括号表示{ } 。例如：
|
Route definition |
Example of matching URL |
|---|---|
|
{controller}/{action}/{id} |
/Products/show/beverages |
|
{table}/Details.aspx |
/Products/Details.aspx |
|
blog/{action}/{entry} |
/blog/show/123 |
|
{reporttype}/{year}/{month}/{day} |
/sales/2008/1/5 |
|
{locale}/{action} |
/US/show |
|
{language}-{country}/{action} |
/en-US/show |
当一个url满足一个url模式的时候，Route模块会将其解析后的数据放在RouteData.Value中，例如第一条url解析之后就是如下的K-V对序列：
controller：Products
action:show
id:beverages
默认值不讨论了。
约束是一个匿名对象，例如
routes.MapRoute( "BlogArchive", "Archive/{entryDate}", new { controller = "Blog", action = "Archive" }, new { entryDate = @"d{2}-d{2}-d{4}" } );
表示对entryDate添加约束。属性的值如果是一个字符串，则代表一个正则表达式，除此之外，还可以是实现IRouteConstraint接口的对象，从而实现自定义的约束。
DataToken可以放一些自定义的数据，例如ASP.NET MVC就在其中放入了Namespace.Namespace用来区分同名的Controller，常用在Area中。Area可以将一个大型的网站划分为相对独立的区域。MSDN上的这篇文章介绍了如何创建一个Area。VS在创建一个Area的时候创建了如下结构的目录和文件：
其中Model-Controller-View的结构是和整个站点一致的，还有一个独立的Web.config文件。关键还多了一个AdminAreaRegistration文件，这个自动生成的类是用来注册Area的路由的：
public override void RegisterArea(AreaRegistrationContext context) { context.MapRoute( "Admin_default", "Admin/{controller}/{action}/{id}", new { action = "Index", id = UrlParameter.Optional } ); }
这个方法和普通的注册路由非常相似，看下AreaRegistrationContext.MapRoute的实现：
public Route MapRoute(string name, string url, object defaults, object constraints, string[] namespaces) { if (namespaces == null && Namespaces != null) { namespaces = Namespaces.ToArray(); } Route route = Routes.MapRoute(name, url, defaults, constraints, namespaces); route.DataTokens["area"] = AreaName; // disabling the namespace lookup fallback mechanism keeps this areas from accidentally picking up // controllers belonging to other areas bool useNamespaceFallback = (namespaces == null || namespaces.Length == 0); route.DataTokens["UseNamespaceFallback"] = useNamespaceFallback; return route; }
最终还是和普通的MapRoute一样，创建了一个Route对象，不同的只是给DataToken添加了area和UseNamespaceFallback属性。下面再看看这里的RegisterArea是如何被调用的，以及参数context是什么。注意到在global.asax中的Application_Start方法中第一行代码就是:
AreaRegistration.RegisterAllAreas();
看这个方法的实现:
internal static void RegisterAllAreas(RouteCollection routes, IBuildManager buildManager, object state) { List<Type> areaRegistrationTypes = TypeCacheUtil.GetFilteredTypesFromAssemblies(_typeCacheName, IsAreaRegistrationType, buildManager); foreach (Type areaRegistrationType in areaRegistrationTypes) { AreaRegistration registration = (AreaRegistration)Activator.CreateInstance(areaRegistrationType); registration.CreateContextAndRegister(routes, state); } }
首先枚举出当前AppDomain中所有的AreaRegistration的子类，关于TypeCacheUtil，下文还会出现，暂不作介绍。然后调用CreateContextAndRegister方法，这个方法的代码如下:
internal void CreateContextAndRegister(RouteCollection routes, object state) { AreaRegistrationContext context = new AreaRegistrationContext(AreaName, routes, state); string thisNamespace = GetType().Namespace; if (thisNamespace != null) { context.Namespaces.Add(thisNamespace + ".*"); } RegisterArea(context); }
主要做了两部分事情，首先创建了AreaRegistrationContext，并且把AreaRegistration子类的命名空间加入到context的Namesapces属性中，最终调用了我们一开始谈到的自动生成的RegisterArea方法。因此，在Application_Start一开始，每个AreaRegistration的子类的RegisterArea方法都会被调用，这个方法的效果是在全局路由表中添加一条Area的路由规则，Area的路由规则默认的把当前的AreaRegistration子类的命名空间加到DataToken中，另外还有area和UseNamespaceFallback属性也加入了DataToken。至于这些值如何被使用，MVC框架是如何实现调用合适的Controller的Action方法的，下文再介绍。
