Asp.Net 构架(Http Handler 介绍) - Part.2
引言
在 Part.1 Http请求处理流程 一文中，我们了解了Http请求的处理过程以及其它一些运作原理。我们知道Http管道中有两个可用接口，一个是IHttpHandler，一个是IHttpModule，但在Part.1中，我并没有详细讲述如何对它们进行编程，只是轻描淡写地一笔带过。所谓学以致用，前面已经介绍了不少概念和原理。在本文中，我们通过几个范例来了解 IHttpHandler，看看掌握这些原理的实际用途。
IHttpHandler 概述
可能和我一样，很多Asp.Net开发人员都有过Asp的背景，以至于我们在开发程序的时候，通常都是在“页面级”上思考，也就是说我们现在正在做的这个页面应该有什么样的功能，是进行一个问卷调查还是一个数据库查询等等。而很少在“请求级”思考，考虑有没有办法来通过编码的方式来操控一个Http请求。
实际上，Framework提供了一系列的接口和类，允许你对于Http请求进行编程，而实现这一操作的一个主要的接口，就是 IHttpHandler(另一个是IHttpModule)。
应该还记得第一节中我们提到过 ISAPI，它根据文件名后缀把不同的请求转交给不同的处理程序。但是仔细看看就会发现：几乎一大半的文件都交给 aspnet_isapi.dll 去处理了。很明显，aspnet_isapi.dll 不可能对每种文件采用同一种方式处理，那么 aspnet_isapi.dll 是如何更进一步处理不同的文件，交由谁去处理呢？为了搞清楚这个问题，我们需要打开机器上C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\CONFIG\ 目录下的web.config 文件。
NOTE：我查阅了很多资料，都说是在 machine.config 中，但实际上 v2.0.50727 下的machine.config中httpHandlers结点是这样的：<httpHandlers />，并没有给出详细的处理程序，在Web.config中才能看到。而v1.1.4322 下的machine.config中却有。
找到httpHandlers结点，应该可以看到如下这样的代码(做了省略)：
<httpHandlers>
... ... //略
<add path="*.axd" verb="*" type="System.Web.HttpNotFoundHandler" validate="True" /><add path="*.aspx" verb="*" type="System.Web.UI.PageHandlerFactory" validate="True" />
<add path="*.ashx" verb="*" type="System.Web.UI.SimpleHandlerFactory" validate="True" />
<add path="*.asax" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True" />
<add path="*.ascx" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True" />
<add path="*.config" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True" />
<add path="*.cs" verb="*" type="System.Web.HttpForbiddenHandler" validate="True" />
<add path="*" verb="GET,HEAD,POST" type="System.Web.DefaultHttpHandler" validate="True" />
... ... //略
</httpHandlers>
可以看到，在<httpHandlers>结点中将不同的文件类型映射给不同的Handler去处理，对于.aspx来说，是由System.Web.UI.PageHandlerFactory来处理。而对于.cs来说，是由System.Web.HttpForbiddenHandler 处理，从ForbiddenHandler名字中出现的Forbidden (翻译过来是“禁止”)可以看出，这个Handler可以避免我们的源码被看到。
NOTE：System.Web.UI.PageHandlerFactory 是一个IHttpHandlerFactory，而不是一个单一的HttpHandler，IHttpHandlerFactory用来做什么后面会说明。
上面列出的是.Net Framework在处理Http请求时的所采用的默认Handler。而如果我们要用编程的方式来操控一个Http请求，我们就需要实现IHttpHandler接口，来定制我们自己的需求。
IHttpHandler的定义是这样的：
public interface IHttpHandler{
void ProcessRequest(HttpContext context);
bool IsReusable { get; }
}
由上面可以看出IHttpHandler要求实现一个方法和一个属性。其中 ProcessRequest，从名字(处理请求)看就知道这里应该放置我们处理请求的主要代码。
IsReusable属性，MSDN上是这样解释的：获取一个值，该值指示其他请求是否可以使用 IHttpHandler 实例。也就是说后继的Http请求是不是可以继续使用实现了该接口的类的实例，一般来说，我把它设置成true。
那么实现此接口的类形式应该是这样的：
public class CustomHandler : IHttpHandler{
public void ProcessRequest(HttpContext context) {
// 处理请求的代码
}
public bool IsReusable {
get { return true; }
}
}
而为了能使用这个自定义的HttpHandler，我们需要在应用程序目录下的Web.config中注册它。
<system.web>
<httpHandlers>
<add path="*.jpg" verb="*" type="MyNameSpace.MyClass, MyDllName" />
</httpHandlers>
</system.web>
应该发现这与之前在C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\CONFIG\目录下web.config中看到的几乎完全一样。这里，path指的是请求的文件名称，可以使用通配符扩大范围，也可以明确指定这个handler仅用于处理某个特定的文件(比如说：filename.aspx)的请求。verb指的是请求此文件的方式，可以是post或get，用*代表所有访问方式。type属性由“,”分隔成两部分，第一部分是实现了接口的类名，第二部分是位于Bin目录下的编译过的程序集名称。
NOTE：如果你新建一个项目，并且在项目下创建HandlerTest.cs，然后让站点引用该项目，那么在生成解决方案的时候会自动将编译好的.dll文件添到Bin目录中。
NOTE：MyDll只写程序集名，不要加后面的.dll。
使用HttpHandler实现图片防盗链
有了之前这么多的准备知识，实现现在的目标就容易得多了：
NOTE：这个例子，以及下面的一个例子均来自于《Maximizing ASP.NET Real World, Object-Oriented Development》一书：
Step.1：创建文件 CustomHandler.cs，代码如下：
using System;
using System.Web;
namespace CustomHandler{
public class JpgHandler : IHttpHandler{
public void ProcessRequest(HttpContext context){
// 获取文件服务器端物理路径
string FileName = context.Server.MapPath(context.Request.FilePath);
// 如果UrlReferrer为空，则显示一张默认的禁止盗链的图片
if (context.Request.UrlReferrer.Host == null){
context.Response.ContentType = "image/JPEG";
context.Response.WriteFile("/error.jpg");
}else{
// 如果 UrlReferrer中不包含自己站点主机域名，则显示一张默认的禁止盗链的图片
if (context.Request.UrlReferrer.Host.IndexOf("yourdomain.com") > 0){
context.Response.ContentType = "image/JPEG";
context.Response.WriteFile(FileName);
}else{
context.Response.ContentType = "image/JPEG";
context.Response.WriteFile("/error.jpg");
}
}
}
public bool IsReusable{
get{ return true; }
}
}
}
Step.2 编译这个文件
csc /t:library /r:System.Web.dll CustomHandler.cs
Step.3 将编译好的 CustomHandler.dll 拷贝到站点的 Bin 目录下。
Step.4 在Web.Config 中注册这个Handler。
<system.web>
<httpHandlers>
<add path="*.jpg" verb="*" type="CustomHandler.JpgHandler, CustomHandler" />
</httpHandlers>
</system.web>
OK，诸位可以按步骤自行测试一下，这里就不赘述了。
通过IhttpHandler实现图片验证码
也可以在一个.ashx文件中实现IHttpHandler，而不是采用这种提前编译的方式。
Step.1 打开Vs2005，“添加新项”，“一般处理程序”。新建文件后，VS会自动在文件中添加如下的代码：
<%@ WebHandler Language="C#" Class="Handler" %>
using System;
using System.Web;
public class Handler : IHttpHandler {
public void ProcessRequest (HttpContext context) {
context.Response.ContentType = "text/plain";
context.Response.Write("Hello World");
}
public bool IsReusable {
get {
return false;
}
}
}
Step.2 将代码改写成如下所示：
<%@ WebHandler Language="C#" Class="Handler" %>
using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.Text;
using System.Web;
using System.Web.SessionState;
public class Handler : IHttpHandler, IRequiresSessionState {
public void ProcessRequest(HttpContext context) {
context.Response.ContentType = "image/gif";
//建立Bitmap对象，绘图
Bitmap basemap = new Bitmap(200, 60);
Graphics graph = Graphics.FromImage(basemap);
graph.FillRectangle(new SolidBrush(Color.White), 0, 0, 200, 60);
Font font = new Font(FontFamily.GenericSerif, 48, FontStyle.Bold, GraphicsUnit.Pixel);
Random r = new Random();
string letters = "ABCDEFGHIJKLMNPQRSTUVWXYZ";
string letter;
StringBuilder s = new StringBuilder();
//添加随机的五个字母
for (int x = 0; x < 5; x++) {
letter = letters.Substring(r.Next(0, letters.Length - 1), 1);
s.Append(letter);
graph.DrawString(letter, font, new SolidBrush(Color.Black), x * 38, r.Next(0, 15));
}
//混淆背景
Pen linePen = new Pen(new SolidBrush(Color.Black), 2);
for (int x = 0; x < 6; x++)
graph.DrawLine(linePen, new Point(r.Next(0, 199), r.Next(0, 59)), new Point(r.Next(0, 199), r.Next(0, 59)));
//将图片保存到输出流中
basemap.Save(context.Response.OutputStream, ImageFormat.Gif);
context.Session["CheckCode"] = s.ToString(); //如果没有实现IRequiresSessionState，则这里会出错，也无法生成图片
context.Response.End();
}
public bool IsReusable {
get { return true; }
}
}
需要特别注意的是，Handler类不仅需要实现 IHttpHandler接口(这个显然)，为了在这个Handler类中使用SessionState，还需要实现IRequiresSessionState接口，对于这个接口，MSDN的解释是这样的：Specifies that the target HTTP handler requires read and write access to session-state values. This is a marker interface and has no methods.(翻译过来是：指定当前Http Handler需要对SessionState值的读写访问权。这是一个标记接口，没有任何方法)。
而实际上，IRequiresSessionState的接口定义是这样的：
public interface IRequiresSessionState{}
可见，这个接口没有任何需要实现的方法或属性，大家只要记得：如果想在HttpHandler中使用SessionState，必须实现这个接口，实际上也就是在类的标头将这个接口加进去。
Step.3 新建一个ImageCode.aspx页面，在HTML代码中写下：
<img src="Handler.ashx" alt="图片验证码" />
OK，在浏览器中打开ImageCode.aspx，应该可以看到如下所示：
利用HttpHandler创建自定义后缀Rss源
RSS如今已经可以说是随处可见，而RSS的实现方式，通常是在一个.aspx的CodeBehind文件中写一个XML文件，然后加载到Response的OutputStream中， Rss源通常是Rss.aspx这种形式的。通过第一章学到的ISAPI的知识，再结合本章学到的关于HttpHandler的知识，很容易想到：我们可以自定一个以 .rss 作为后缀名的文件来实现 Rss 源，比如说Article.rss。现在我们就一步步来实现它：
NOTE：关于RSS的更多内容，可以参阅我编译的 在Web站点中创建和使用RSS源。本文不再解释Rss是什么，如何创建Rss源，为了文章的独立性，仅给出创建过程。
Step.1 创建范例数据库
Create Table RssSample
(
SampleId Int Identity(1,1) Not Null,
Title Varchar(100) Not Null Constraint uq_Title Unique,
Author Varchar(50) Not Null,
PubDate DateTime Not Null Default GetDate(),
[Description] Varchar(500) Not Null,
Link Varchar(150) Not Null
Constraint pk_RssSample Primary Key(SampleId)
)
-- 插入范例数据
Insert Into RssSample(Title, Author, [Description], Link)
Values('标题1', '作者1', '文章摘要1', 'http://127.0.0.1/#' )
-- 省略 ....
Step.2 建立站点，在App_Code目录下建立RssFeedsLib.cs文件。
using System;
using System.Data;
using System.Data.SqlClient;
using System.IO;
using System.Web;
using System.Xml;
using System.Text;
namespace RssFeadsLib {
public class RssGenerator {
public static string GetRSS() {
MemoryStream ms = new MemoryStream();
XmlTextWriter writer = new XmlTextWriter(ms, null);
SqlConnection conn = new SqlConnection("Data Source=.;Initial Catalog=Sample;User ID=sa;Password=sa"); //修改这里成你的数据库连接
SqlCommand cmd = new SqlCommand("select * from RssSample order by pubdate desc", conn);
conn.Open();
SqlDataReader reader = cmd.ExecuteReader();
writer.WriteStartElement("rss");
writer.WriteAttributeString("version", "2.0");
writer.WriteStartElement("channel");
// Channel 下的结点静态写入
writer.WriteElementString("title", "TraceFact.Net 技术文章");
writer.WriteElementString("link", "http://www.tracefact.net");
writer.WriteElementString("description", "Dedicated to asp.net...");
writer.WriteElementString("copyright", "Copyright (C) 2007");
writer.WriteElementString("generator", "My RSS Generator");
// Item 结点从数据库读取
while (reader.Read()) {
writer.WriteStartElement("item");
writer.WriteElementString("author", reader.GetString(reader.GetOrdinal("Author")));
writer.WriteElementString("title", reader.GetString(reader.GetOrdinal("title")));
writer.WriteElementString("link", reader.GetString(reader.GetOrdinal("Link")));
writer.WriteElementString("description", reader.GetString(reader.GetOrdinal("Description")));
writer.WriteElementString("pubDate", reader.GetDateTime(reader.GetOrdinal("PubDate")).ToString(@"ddd, dd MMM yyyy 12:00:00 tt "));
writer.WriteEndElement();
}
writer.WriteEndElement();
writer.WriteEndElement();
reader.Close();
conn.Close();
writer.BaseStream.Flush();
writer.Flush();
ms.Flush();
// 将流转换成String并返回
byte[] data = new byte[ms.Length];
ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
ms.Read(data, 0, data.Length);
ms.Close();
return UTF8Encoding.UTF8.GetString(data);
}
}
}
Step.3 创建可以处理 .rss 后缀名的 RssHandler
我们在这个 RssFeedsLib命名空间下，再添加一个类，这个类用于处理对 .rss 后缀名文件的Http请求。
public class RSSHandler:IHttpHandler{
public bool IsReusable
{
get {return false;}
}
public void ProcessRequest(HttpContext context){
context.Response.ContentType = "text/xml";
string str = RssGenerator.GetRSS();
context.Response.Write(str);
}
}
Step.4 在Web.config中进行配置
<httpHandlers>
<add path="*.rss" type="RssFeadsLib.RSSHandler" verb="GET" />
</httpHandlers>
NOTE：因为这个类和命名空间位于App_Code中，这里就不需要再手动编译RssFeadsLib.cs然后将编译好的.dll应用程序集放到Bin目录中了。至于为什么可以这样，将会在 《Asp.Net 构架与安全机制 Part.5 – 页面生存周期与编译模型》中解释。
Step.5 在IIS 对ISAPI进行设置。
应该还记得在Part.1中如何在IIS中设置ISAPI来进行文件与处理程序映射：
- 打开IIS，选择本范例所用的站点，右键，选择“属性”。
- 选择“主目录”选项卡，点击“配置...”按钮。
- 点击“添加”，设置“可执行文件”为“C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\aspnet_isapi.dll”，设置“扩展名”为“.rss”，点“确定”。
- 注意，不要勾选“检查文件是否存在”复选框，这样不用创建文件，只要在地址栏输入任意以.rss后缀结尾的文件名，均会交由上面创建的Handler去处理，而不管这个文件是否存在，也不管请求的是Article.rss还是Sample.rss。
进行了这些设置以后，现在IIS就知道如何去处理对.rss后缀名文件的请求了。
Step.6 测试范例
这个时候，随便打开一个页面，比如空白的Default.aspx，然后我们在地址栏将文件改为：Article.rss(改成abc.rss也是一样)，敲回车，应该可以看到如下的画面。
IHttpHandlerFactory 概述
现在假设我们有这样的需求，我们不仅想要处理 .rss 后缀名，还想要能够处理 .atom后缀名，假设处理atom的类命名为AtomHandler，那么我们的Web.config该如何设置呢？我想应该是这样的：
<httpHandlers>
<add path="*.rss" type="RssFeadsLib.RSSHandler" verb="GET" />
<add path="*.atom" type="RssFeadsLib.AtomHandler" verb="GET" />
</httpHandlers>
如果我们有很多个HttpHandler分别映射不同后缀名的请求，这样我们的Web.config会变得很冗长，或者，我们只有在程序运行时才能确切地知道使用哪个Handler，这个时候，可以考虑实现 IHttpHandlerFactory来完成这一过程。
IHttpHandlerFactory的定义是这样的：
public interface IHttpHandlerFactory{
IHttpHandler GetHandler(HttpContext context, string requestType, string url, string pathTranslated);
void ReleaseHandler(IHttpHandler handler);
}
可见，需要实现两个方法，分别是 GetHandler() 和 ReleaseHandler()。
- GetHandler()，返回实现了IHttpHandler接口的类的实例。
- ReleaseHandler()，使得Factory可以重复使用一个已经存在的Handler实例。
对于上面 .atom 和 .rss 的问题，我们可以这样来实现 IHttpHandlerFactory接口：
class HandlerFactory:IHttpHandlerFactory{
public IHttpHandler GetHandler(HttpContext context, string requestType, string url, string pathTranslated){
string path = context.Request.PhysicalPath;
if (Path.GetExtension(path) == ".rss"){
return new RSSHandler();
}
if (Path.GetExtension(path) == ".atom"){
return new ATOMHandler();
}
return null;
}
public void ReleaseHandler(IHttpHandler handler){
}
}
这时，在Web.Config 中<system.web>节点下进行如下设置即可：
<httpHandlers>
<add path="*.rss,*.atom" type=" RssFeadsLib.HandlerFactory" verb="GET" />
</httpHandlers>
但是，这不能简化IIS中ISAPI的设置，还是需要手动去对.rss和.atom分别设置。
总结
在本文中，我们首先讨论了aspnet_isapi.dll 如何将对不同后缀名文件的请求分发给相应的处理程序，如何查看Framework默认的处理程序Handler。
然后，我们通过三个实例，图片防盗链、图片验证码、处理自定义后缀名请求，详细讲解了IHttpHandler的实现方法和使用过程。
最后，我向大家概要地介绍了IHttpHandlerFactory接口。