ASP.NET Core 2 学习笔记（二）生命周期

要了解程序的运行原理，就要先知道程序的进入点及生命周期。以往ASP.NET MVC的启动方式，是继承 HttpApplication 作为网站开始的进入点，而ASP.NET Core 改变了网站的启动方式，变得比较像是 Console Application。

本篇将介绍ASP.NET Core 的程序生命周期 (Application Lifetime) 及捕捉 Application 停止启动事件。

程序进入点

.NET Core 把 Web 及 Console 项目都处理成一样的启动方式，默认以 Program.cs 的 Program.Main 作为程序入口，再从程序入口把 ASP.NET Core 网站实例化。个人觉得比ASP.NET MVC 继承 HttpApplication 的方式简洁许多。

通过 .NET Core CLI 创建的 Program.cs 內容大致如下：
Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace MyWebsite
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            BuildWebHost(args).Run();
        }

        public static IWebHost BuildWebHost(string[] args) =>
            WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
                .UseStartup<Startup>()
                .Build();
    }
}

Program.Main 通过 BuildWebHost 方法取得 WebHost 后，再运行 WebHost；WebHost 就是 ASP.NET Core 的网站实例。

WebHost.CreateDefaultBuilder
通过此方法建立 WebHost Builder。WebHost Builder 是用來生成 WebHost 的对象。
可以在 WebHost 生成之前设置一些前置动作，当 WebHost 建立完成时，就可以使用已准备好的物件等。
UseStartup
设置该 Builder 生成的 WebHost 启动后，要执行的类。
Build
当前置准备都设置完成后，就可以调用 WebHost Builder 方法实例化 WebHost，并得到该实例。
Run
启动 WebHost。

Startup.cs

当网站启动后，WebHost会实例化 UseStartup 设置的Startup类，并且调用以下两个方法：

ConfigureServices
Configure

通过 .NET Core CLI生成的Startup.cs 内容大致如下：

Startup.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

namespace MyWebsite
{
    public class Startup
    {
        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        // For more information on how to configure your application, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=398940
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            app.Run(async (context) =>
            {
                await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
            });
        }
    }
}

ConfigureServices
ConfigureServices 是用来将服务注册到 DI 容器用的。这个方法可不实现，并不是必要的方法。
Configure
这个是必要的方法，一定要实现。但 Configure 方法的参数并不固定，参数的实例都是从 WebHost 注入进来，可依需求增减需要的参数。

IApplicationBuilder 是最重要的参数也是必要的参数，Request 进出的 Pipeline 都是通过 ApplicationBuilder 来设置。

对 WebHost 来说 Startup.cs 并不是必要存在的功能。
可以试着把 Startup.cs 中的两个方法，都改成在 WebHost Builder 设置，变成启动的前置准备。如下：

Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

namespace MyWebsite
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            BuildWebHost(args).Run();
        }

        public static IWebHost BuildWebHost(string[] args) =>
            WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
                .ConfigureServices(services =>
                {
                    // ...
                })
                .Configure(app =>
                {
                    app.Run(async (context) =>
                    {
                        await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
                    });
                })
                .Build();
    }
}

把 ConfigureServices 及 Configure 都改到 WebHost Builder 注册，网站的执行结果是一样的。

两者之间最大的不同就是调用的时间点不同。

在 WebHost Builder 注册，是在 WebHost 实例化之前就调用。
在 Startup.cs 注册，是在 WebHost 实例化之后调用。

但 Configure 无法使用除了 IApplicationBuilder 以外的参数。
因为在 WebHost 实例化前，自己都还没被实例化，怎么可能会有有对象能注入给 Configure。

Application Lifetime

除了程序进入点外，WebHost的启动和停止也是网站事件很重要一环，ASP.NET Core不像ASP.NET MVC用继承的方式捕捉启动及停止事件，而是透过Startup.Configure注入IApplicationLifetime来补捉Application启动停止事件。

IApplicationLifetime有三个注册监听事件及终止网站事件可以触发。如下：

public interface IApplicationLifetime
{
  CancellationToken ApplicationStarted { get; }
  CancellationToken ApplicationStopping { get; }
  CancellationToken ApplicationStopped { get; }
  void StopApplication();
}

ApplicationStarted
当WebHost启动完成后，会执行的启动完成事件。
ApplicationStopping
当WebHost触发停止时，会执行的准备停止事件。
ApplicationStopped
当WebHost停止事件完成时，会执行的停止完成事件。
StopApplication
可以通过此方法主动触发终止网站。

示例

通过Console输出执行的过程，示例如下：

Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

namespace MyWebsite
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Output("Application - Start");
            var webHost = BuildWebHost(args);
            Output("Run WebHost");
            webHost.Run();
            Output("Application - End");
        }

        public static IWebHost BuildWebHost(string[] args)
        {
            Output("Create WebHost Builder");
            var webHostBuilder = WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
                .ConfigureServices(services =>
                {
                    Output("webHostBuilder.ConfigureServices - Called");
                })
                .Configure(app =>
                {
                    Output("webHostBuilder.Configure - Called");
                })
                .UseStartup<Startup>();

            Output("Build WebHost");
            var webHost = webHostBuilder.Build();

            return webHost;
        }

        public static void Output(string message)
        {
            Console.WriteLine($"[{DateTime.Now.ToString("yyyy/MM/dd HH:mm:ss")}] {message}");
        }
    }
}

Startup.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

namespace MyWebsite
{
    public class Startup
    {
        public Startup()
        {
            Program.Output("Startup Constructor - Called");
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        // For more information on how to configure your application, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=398940
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            Program.Output("Startup.ConfigureServices - Called");
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IApplicationLifetime appLifetime)
        {
            appLifetime.ApplicationStarted.Register(() =>
            {
                Program.Output("ApplicationLifetime - Started");
            });

            appLifetime.ApplicationStopping.Register(() =>
            {
                Program.Output("ApplicationLifetime - Stopping");
            });

            appLifetime.ApplicationStopped.Register(() =>
            {
                Thread.Sleep(5 * 1000);
                Program.Output("ApplicationLifetime - Stopped");
            });

            app.Run(async (context) =>
            {
                await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
            });

            // For trigger stop WebHost
            var thread = new Thread(new ThreadStart(() =>
            {
                Thread.Sleep(5 * 1000);
                Program.Output("Trigger stop WebHost");
                appLifetime.StopApplication();
            }));
            thread.Start();

            Program.Output("Startup.Configure - Called");
        }
    }
}