202g-11-09T00:16

Introduzione

L'ASP.NET Core request and response pipeline è la spina dorsale di ogni applicazione web costruita su questo framework.

Capire come una richiesta scorre attraverso l'applicazione e come vengono generate le risposte è fondamentale per costruire applicazioni web efficienti, manutenibili e sicure.

Questa serie vi guiderà attraverso ogni livello della pipeline, dal momento in cui una richiesta HTTP arriva al vostro server a quando la risposta viene inviata al client.

Sia che si stia costruendo API, applicazioni web o microservizi, la pipeline è sempre lì, lavorando dietro le quinte.

Comprendendolo profondamente, sarete in grado di ottimizzare le prestazioni, implementare le preoccupazioni trasversali elegantemente, e risolvere i problemi in modo più efficace.

NOTA: Questo fa parte dei miei esperimenti con AI / un modo per spendere $1000 Codice Calude crediti Web.**Ho dato a questo un sacco di documenti, la mia comprensione, le domande che ho dovuto generare questo articolo.**E' divertente e riempie un vuoto che non ho visto riempito da nessun'altra parte.

1. **Che cos'è il tubo di richiesta?**Al suo centro, la pipeline di richiesta ASP.NET Core è una serie di componenti che elaborano le richieste HTTP e generano risposte HTTP.
2. **Consideralo come un nastro trasportatore in una fabbrica: la richiesta entra da un lato, passa attraverso varie stazioni (componenti) che la esaminano, modificano o agiscono su di esso, e alla fine emerge una risposta dall'altro.**Questa architettura si basa sulla
3. modello middleware, dove ogni componente (middleware) ha una responsabilità specifica e può:

Elaborare la richiesta in arrivo

prima di passare al componente successivo

flowchart TB
    OS[Operating System and Network TCP IP Socket Layer]
    Kestrel[Kestrel Web Server HTTP11 HTTP2 HTTP3 QUIC TLS SSL Termination Connection Management]
    Host[Host Layer Application Lifetime Dependency Injection Configuration Logging]

    subgraph Middleware_Pipeline [Middleware Pipeline]
        EH[Exception Handler Middleware catches exceptions]
        HTTPS[HTTPS Redirection Middleware redirects HTTP to HTTPS]
        Static[Static Files Middleware serves static content]
        Routing[Routing Middleware matches request to endpoint]
        AuthN[Authentication Middleware validates identity]
        AuthZ[Authorization Middleware validates permissions]
        Custom[Custom Middleware app specific logic]
        EndpointMW[Endpoint Middleware executes matched endpoint]
    end

    EndpointExec[Endpoint Execution MVC Controllers and Actions Razor Pages Minimal APIs gRPC SignalR]
    Response[Response Generation flows back through middleware]
    BackKestrel[Back to Kestrel]
    Client[Back to Client]

    OS --> Kestrel --> Host --> EH --> HTTPS --> Static --> Routing --> AuthN --> AuthZ --> Custom --> EndpointMW --> EndpointExec --> Response --> BackKestrel --> Client

Cortocircuito della conduttura

generando immediatamente una risposta

Elaborare la risposta in uscita

dopo l'esecuzione del componente successivo

L'architettura di alto livello

Visualizziamo l'architettura completa della pipeline in ASP.NET Core 8:

• Richiedi flusso: Un viaggio attraverso il gasdotto
• Seguiamo una tipica richiesta HTTP mentre viaggia attraverso la pipeline:
• 1.HttpContextLivello di rete
• Quando un client fa una richiesta alla tua applicazione, arriva come pacchetti TCP/IP grezzi al tuo server.

Lo stack di rete del sistema operativo assembla questi pacchetti in una richiesta completa HTTP.

• Server Web Kestrel
• Kestrel, il server web multipiattaforma di ASP.NET Core, riceve la richiesta.
• Kestrel:
• Analizza il protocollo HTTP (HTTP/1.1, HTTP/2 o HTTP/3)

Gestisce la decrittazione TLS/SSL se si utilizza HTTPS

Crea un

• oggetto che rappresenta sia la richiesta che la rispostaHttpContext
• Passa il controllo alla pipeline middleware dell'applicazione
• Livello host
• L'host fornisce l'ambiente di esecuzione.

Esso:

Gestisce la durata dell'applicazione

• Fornisce il contenitore per iniezione di dipendenza
• Fornisce la configurazione e l'infrastruttura di registrazione
• Invoca la pipeline middleware
• Pipeline di middleware

E' qui che inizia la tua logica applicativa.

Ogni componente middleware:

Riceve la

• Esegue la sua funzione specifica
• Decide se chiamare il middleware successivo o il cortocircuito
• Può modificare la richiesta prima di inoltrarla
• Può modificare la risposta dopo che torna

5.

sequenceDiagram
    autonumber
    participant Client
    participant OS as OS/Network
    participant Kestrel
    participant Host
    participant MW as Middleware Pipeline
    participant Endpoint as Endpoint Execution

    Client->>OS: HTTP request
    OS->>Kestrel: Forward request
    Kestrel->>Host: Create HttpContext
    Host->>MW: Invoke pipeline
    MW->>Endpoint: Route matched, execute
    Endpoint-->>MW: Response
    MW-->>Kestrel: Response after post-processing
    Kestrel-->>OS: Send HTTP response
    OS-->>Client: Response delivered

Esecuzione endpoint

Se la richiesta lo fa attraverso tutto il middleware, raggiunge un endpoint:

Un'azione controller in MVCHttpContextUn gestore di pagine in Razor Pages

public abstract class HttpContext
{
    // The incoming request
    public abstract HttpRequest Request { get; }

    // The outgoing response
    public abstract HttpResponse Response { get; }

    // User identity and authentication
    public abstract ClaimsPrincipal User { get; set; }

    // Request-scoped services
    public abstract IServiceProvider RequestServices { get; set; }

    // Connection information
    public abstract ConnectionInfo Connection { get; }

    // WebSocket support
    public abstract WebSocketManager WebSockets { get; }

    // Request cancellation
    public abstract CancellationToken RequestAborted { get; set; }

    // Session state
    public abstract ISession Session { get; }

    // Generic feature collection
    public abstract IFeatureCollection Features { get; }

    // And more...
}

Un gestore di rotta nelle API minimeHttpContext.

Un metodo di servizio GRPC

Metodo del mozzo SignalR

// Basic middleware signature
public delegate Task RequestDelegate(HttpContext context);

// Middleware can be implemented as a method
app.Use(async (context, next) =>
{
    // Do something before the next middleware
    Console.WriteLine($"Request: {context.Request.Path}");

    // Call the next middleware
    await next(context);

    // Do something after the next middleware
    Console.WriteLine($"Response: {context.Response.StatusCode}");
});

L'endpoint esegue la logica aziendale e genera una risposta.

public delegate Task RequestDelegate(HttpContext context);

Flusso di risposta

La risposta rifluisce attraverso la pipeline middleware in senso inverso:

Ogni middleware può ispezionare o modificare la risposta

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
var app = builder.Build();

// Middleware 1: Logging
app.Use(async (context, next) =>
{
    Console.WriteLine($"[{DateTime.UtcNow:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}] Request started: {context.Request.Method} {context.Request.Path}");

    await next(context);

    Console.WriteLine($"[{DateTime.UtcNow:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}] Request finished: {context.Response.StatusCode}");
});

// Middleware 2: Custom header
app.Use(async (context, next) =>
{
    context.Response.Headers["X-Custom-Header"] = "Hello from middleware!";

    await next(context);
});

// Middleware 3: Short-circuit for specific path
app.Use(async (context, next) =>
{
    if (context.Request.Path == "/health")
    {
        context.Response.StatusCode = 200;
        await context.Response.WriteAsync("Healthy");
        return; // Short-circuit - don't call next()
    }

    await next(context);
});

// Endpoint
app.MapGet("/", () => "Hello World!");

app.Run();

Le intestazioni sono finalizzatehttp://localhost:5000/Il corpo di risposta è scritto

Console output:
[2024-01-15 10:30:45] Request started: GET /
[2024-01-15 10:30:45] Request finished: 200

Browser output:
Hello World!

Response headers:
X-Custom-Header: Hello from middleware!

Kestrel invia la risposta HTTP al clienthttp://localhost:5000/health:

Console output:
[2024-01-15 10:30:50] Request started: GET /health
[2024-01-15 10:30:50] Request finished: 200

Browser output:
Healthy

Response headers:
X-Custom-Header: Hello from middleware!

Richiedi/Rispondi Diagramma di sequenza/healthConcetti chiave

HttpContext

La

1. **è l'oggetto centrale nella conduttura.**Incapsula:

2. Tutto quello che devi sapere sulla richiesta attuale e tutto quello che ti serve per costruire la risposta è accessibile attraversoMiddlewareCity name (optional, probably does not need a translation)

3. **Il Middleware è l'elemento portante del gasdotto.**Al suo più semplice, middleware è una funzione che elabora una richiesta:

4. Richiedi delegatiUn delegato alla richiesta è una funzione in grado di elaborare una richiesta HTTP.

5. **L'intera pipeline middleware è costruita da una catena di delegati di richiesta:**Ogni middleware avvolge il prossimo delegato, creando una catena annidata di chiamate.

Un esempio semplice

Vediamo un'applicazione ASP.NET Core 8 minimale che mostra la pipeline:

Quando visiti

• **, vedrai:**Quando visiti

• Notare come il terzo middleware cortocircuito la pipeline per ilpercorso, ma tutto il middleware prima ancora eseguito.

• Perché comprendere le questioni del gasdottoComprendere il gasdotto è fondamentale perché:

• Ottimizzazione delle prestazioni: Conoscere l'ordine di esecuzione ti aiuta a piazzare operazioni costose in modo appropriato ed evitare lavori inutili.

• Preoccupazioni per il taglio incrociato: Middleware è perfetto per implementare la registrazione, l'autenticazione, la gestione degli errori e altre preoccupazioni che riguardano tutte le richieste.IStartupFilter, IHostedServiceDebug

: Quando qualcosa va storto, capire il gasdotto ti aiuta a identificare dove si è verificato il problema.

• Estensioni personalizzate
• : È possibile creare potenti middleware personalizzati per estendere le capacità del framework.
• HttpContextSicurezza
• : Capire come autenticazione e autorizzazione si inseriscono nella pipeline è essenziale per garantire la vostra applicazione.
• Cosa c'e' dopo?

In questa prima parte, abbiamo stabilito la base per capire che cosa è il gasdotto, come è strutturato e come le richieste fluiscono attraverso di esso.