ASP.net本质论之用控制台应用程序创建Asp.net服务器

主题	概要
Asp.net	应用程序域、HttpRunTime

编辑	时间
新建	20170925

序号	参考资料
1	Asp.net本质论
2	C#高级编程（第七版）
3	http://blog.csdn.net/sh524555685/article/details/7454244（应用程序域解释）
4	http://blog.csdn.net/lhc1105/article/details/47815971（程序集加到GAC方法）

Web应用程序，归根结底是一种网络处理程序，网络处理程序主要的关键就是监听与处理。

监听程序

Socket是最原始的网络监听程序，下面的示例显示了监听本机9152端口并返回hello,world的html页面。

Socket监听程序

namespace SocketWeb
{
    public class Socket
    {
        public void run()
        {
            IPAddress address = IPAddress.Loopback;

            IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, 9152);

            System.Net.Sockets.Socket socket = new System.Net.Sockets.Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            socket.Bind(endPoint);

            socket.Listen(10);

            Console.WriteLine("开始监听，端口号为{0}", endPoint.Port);

            while (true)
            {
                System.Net.Sockets.Socket client = socket.Accept();
                try
                {

                    Console.WriteLine(client.RemoteEndPoint);

                    byte[] buffer = new byte[4096];

                    int length = client.Receive(buffer, 4096, SocketFlags.None);

                    System.Text.Encoding utf8 = System.Text.Encoding.UTF8;

                    string requestString = utf8.GetString(buffer, 0, length);

                    Console.WriteLine(requestString);

                    string statusLine = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
                    //string statusLine = "200 OK\r\n";

                    byte[] statusLineByte = utf8.GetBytes(statusLine);

                    string responseBody = @"<!DOCTYPE html><html lang = 'en'><head><meta charset = 'UTF-8'>" +
                        "<title> From Socket Server</title></head><body><h1>hello,world </h1></body></html> ";

                    //string responseBody = @"123456";

                    byte[] responseBodyByte = utf8.GetBytes(responseBody);

                    string responseHead = string.Format("Content-Type:text/html; charset=utf-8\r\nContent-Length:{0}\r\n",responseBodyByte.Length);

                    byte[] responseHeadByte = utf8.GetBytes(responseHead);

                    client.Send(statusLineByte);

                    client.Send(responseHeadByte);

                    //--头部与内容的分隔行
                    client.Send(new byte[] { 13,10});

                    client.Send(responseBodyByte);

                    client.Close();

                    if (Console.KeyAvailable)
                    {
                        break;
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    var msg = ex.Message;
                    client.Close();
                }

            }

            socket.Close();
        }
    }
}

在main函数中运行这个run方法进行监听，在浏览器中输入localhost:9152，能返回响应：
这里写图片描述

需要注意的是发送响应内容时一定要把头部和内容分隔开：
这里写图片描述

不然会被中止连接：
这里写图片描述

TCP监听程序

.net为了简化TCP协议的监听程序，提供了一个TcpListener类，下面的代码与socket程序的效果相同：

namespace Aspnet.TcpListener
{
    public class WebTcp
    {
        public void run()
        {
            IPAddress address = IPAddress.Loopback;

            IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, 9152);

            System.Net.Sockets.TcpListener tcpListener = new System.Net.Sockets.TcpListener(endPoint);

            tcpListener.Start();

            Console.WriteLine("开始监听，端口号为{0}", endPoint.Port);

            while (true)
            {
                TcpClient tcpClient = tcpListener.AcceptTcpClient();
                Console.WriteLine("已经建立联接");

                //--得到一个网络流
                NetworkStream ns = tcpClient.GetStream();                 

                try
                {

                    byte[] buffer = new byte[4096];

                    int length = ns.Read(buffer,0,4096);

                    System.Text.Encoding utf8 = System.Text.Encoding.UTF8;

                    string requestString = utf8.GetString(buffer, 0, length);

                    Console.WriteLine(requestString);

                    string statusLine = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
                    //string statusLine = "200 OK\r\n";

                    byte[] statusLineByte = utf8.GetBytes(statusLine);

                    string responseBody = @"<!DOCTYPE html><html lang = 'en'><head><meta charset = 'UTF-8'>" +
                        "<title> From Socket Server</title></head><body><h1>hello,world </h1></body></html> ";


                    byte[] responseBodyByte = utf8.GetBytes(responseBody);

                    string responseHead = string.Format("Content-Type:text/html; charset=utf-8\r\nContent-Length:{0}\r\n", responseBodyByte.Length);

                    byte[] responseHeadByte = utf8.GetBytes(responseHead);


                    ns.Write(statusLineByte,0,statusLineByte.Length);
                    ns.Write(responseHeadByte, 0, responseHeadByte.Length);
                    ns.Write(new byte[] { 13, 10 }, 0, 2);
                    ns.Write(responseBodyByte, 0, responseBodyByte.Length);

                    ns.Close();

                    if (Console.KeyAvailable)
                    {
                        break;
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    var msg = ex.Message;
                    ns.Close();
                }
            }

            tcpListener.Stop();
        }

    }
}

HTTP监听程序

为了进一步简化HTTP协议的监听程序，.net提供了一个HttpListener类，通过字符串的形式提供地址和监听端口号。

  public void run()
        {
            string prex = "http://localhost:9152/";
            System.Net.HttpListener httpListener = new System.Net.HttpListener();

            httpListener.Prefixes.Add(prex);
            httpListener.Start();

            Console.WriteLine("开始监听.....");

            while (true)
            {
                HttpListenerContext context = httpListener.GetContext();
                Console.WriteLine("已经建立联接");

                try
                {
                    HttpListenerRequest request = context.Request;
                    Console.WriteLine(request.ToString());

                    HttpListenerResponse response = context.Response;   
                    string responseBody = @"<!DOCTYPE html><html lang = 'en'><head><meta charset = 'UTF-8'>" +
                        "<title> From Socket Server</title></head><body><h1>hello,world </h1></body></html> ";

                    response.ContentLength64 = System.Text.Encoding.UTF8.GetByteCount(responseBody);
                    response.ContentType = "text/html; charset=utf-8";

                    Stream output = response.OutputStream;
                    StreamWriter streamWriter = new StreamWriter(output);
                    streamWriter.Write(responseBody);

                    streamWriter.Close();
                    if (Console.KeyAvailable)
                    {
                        break;
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex.Message);                  
                }
            }

            httpListener.Stop();
        }

可以看到，上面的监听和处理程序实际上是在一起的，只是通过监听程序回发一些固定的内容。下面通过创建自定义的应用程序域，自定义请求处理函数来创建自己的Web服务器。

自定义Web服务器

所谓自定义Web服务器，就是复用前面的http监听程序，并调用自己的请求处理程序，完全抛弃IIS服务器。

在创建之前，首先需要了解一个概念。

Web应用程序域

在.net之前的技术中，进程作为独立的边界来使用，每个进程都有其私有的虚拟内存。在.net体系结构中，应用程序有一个新的边界：应用程序域。多个应用程序可以运行在一个进程的多个应用程序域中。
这里写图片描述

那为什么要引入应用程序域？
我们知道所有.net应用程序都运行在托管环境中，但操作系统只提供进程供程序运行，而进程只是提供了基本的内存管理，它不了解什么是托管代码。所以托管代码，也可以说是我们创建的.Net程序，是无法直接运行在操作系统进程中的。为了使托管代码能够运行在非托管的进程之上，就需要有一个中介者，这个中介者可以运行于非托管的进程之上，同时向托管代码提供运行的环境。这个中介者就是应用程序域(Application Domain，简写为App Domain)。所以我们的.Net程序，不管是Windows窗体、Web窗体、控制台应用程序，又或者是一个程序集，总是运行在一个App Domain中

如果只有一个类库程序集(.dll文件)，是无法启动一个进程的(它并非可执行文件)。所以，创建进程需要加载一个可执行程序集(Windows 窗体、控制台应用程序等.exe文件)。当可执行程序集加载完毕，.Net会在当前进程中创建一个新的应用程序域，称为默认应用程序域。一个进程中只会创建一个默认应用程序域，这个应用程序域的名称与程序集名称相同。默认应用程序域不能被卸载，并且与其所在的进程同生共灭。

那为什么引入了应用程序域，就能运行托管代码呢？也就是，应用程序域是如何提供托管环境的？
简单来说，是因为应用程序域允许它所加载的程序集访问由.net Runtime所提供的服务。这些服务包括托管堆(Managed Heap)，垃圾回收器(Garbage collector)，JIT 编译器等.Net底层机制，这些服务本身(它们构成了.Net Runtime)是由非托管C++实现的。

可以看到，一个进程可以包含多个应用程序域，每个应用程序域都有自己的运行时环境。

创建自定义Web服务器的应用程序域

一个进程可以包含多个应用程序域，我们创建一个控制台exe程序来启动进程，我们称启动进程创建的默认应用程序域叫控制台应用程序域，把监听以及数据回发的功能放在这个应用程序域中。另外创建一个应用程序域来进行请求的处理，假设叫作Web服务器应用程序域。两个应用程序域之间的通信涉及到一个跨域访问的问题，跨域访问的类必须派生自System.MarshalByRefObject。

请求处理类

添加一个程序集Aspnet.WebServer，并定义一个WebServer类：

namespace Aspnet.WebServer
{
    public class WebServer:System.MarshalByRefObject
    {
        public void ProcessRequest(string page,string query,System.IO.TextWriter writer)
        {

            Console.WriteLine("Web服务器应用程序域ID={0}",AppDomain.CurrentDomain.Id);
            System.Web.Hosting.SimpleWorkerRequest simpleRequest = new System.Web.Hosting.SimpleWorkerRequest(page,query,writer);
            System.Web.HttpRuntime.ProcessRequest(simpleRequest);
        }

    }
}

这个类封装了一个SimpleWorkerRequest对象，并调用该应运行时ProcessRequest方法。这就是我们自定义的Web处理程序，打印出当前应用程序域ID，并转给运行时处理。

重写HttpLinstener监听程序

监听程序，就使用上面的HttpLinstener，为它加上处理程序的委托，并把请求处理转给此委托。

  public delegate void ProcessRequestHandler(string page, string query, System.IO.TextWriter writer);

        public ProcessRequestHandler processRequestHandler;

        public void setProcessRequestHandler(ProcessRequestHandler processRequestHandler)
        {
            this.processRequestHandler = processRequestHandler;
        }

新的监听程序：

public void run()
        {
            string prex = "http://localhost:9152/";
            System.Net.HttpListener httpListener = new System.Net.HttpListener();

            httpListener.Prefixes.Add(prex);
            httpListener.Start();

            Console.WriteLine("控制台应用程序域ID={0}",AppDomain.CurrentDomain.Id);
            Console.WriteLine("开始监听.....");

            while (true)
            {
                HttpListenerContext context = httpListener.GetContext();
                Console.WriteLine("已经建立联接");

                try
                {
                    HttpListenerRequest request = context.Request;
                    Console.WriteLine(request.ToString());

                    HttpListenerResponse response = context.Response;


                    using (TextWriter streamWriter = new StreamWriter(response.OutputStream))
                    {
                        string path = Path.GetFileName(request.Url.AbsolutePath);

                        StringWriter sw = new StringWriter();

                        this.processRequestHandler(path, request.Url.Query, sw);

                        var code = sw.Encoding;

                        //--获取处理结果
                        string content = sw.ToString();                      
                        sw.Close();

                        Console.WriteLine(content);

                        response.ContentLength64 = System.Text.Encoding.UTF8.GetByteCount(content);
                        response.ContentType = "text/html; charset=utf-8";
                        streamWriter.Write(content);

                        Console.WriteLine("Process OK");

                    }

                    if (Console.KeyAvailable)
                    {
                        break;
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex.Message);
                }
            }
            httpListener.Stop();
        }

自定义应用程序域

现在监听程序和处理程序都准备完毕，需要自定义我们的Web应用程序域。使用CreateApplicationHost方法创建：

namespace Aspnet.SelfAppDomain
{
    public class SelfAppDomain
    {
        public void build()
        {

            System.Type hostType = typeof(WebServer.WebServer);
            WebServer.WebServer sefWebServer = System.Web.Hosting.ApplicationHost.CreateApplicationHost(hostType, "/",
                System.Environment.CurrentDirectory) as WebServer.WebServer;

            Console.WriteLine("CurrentDomain ID:{0}", AppDomain.CurrentDomain.Id);

            WebHttp httpListener = new WebHttp();
            httpListener.setProcessRequestHandler(sefWebServer.ProcessRequest);

            httpListener.run();            
        }
    }
}

要特别注意的是，使用CreateApplicationHost创建新的应用程序域，这个应用程序将重新加载hostType，按照：
1） GAC
2）网站物理文件目录下的bin文件夹。
的顺序寻找，不然会报未找到文件错误。

但比较奇诡的是，我把程序集拷到bin目录下，总是不成功。因此，为了顺利运行，只好把它加载到GAC中。加载方法：
运行VS2015命令提示符
1）通过sn –k 命令生成公钥
这里写图片描述

2）程序集属性中使用此公钥签名
这里写图片描述

3）使用gacutil.exe –i 命令添加到GAC
这里写图片描述

如果一切顺利完毕，运行此控制台应用程序，就完成了我们自定义的Web服务器：
在浏览器中输入http://localhost:9152，控制台上显示确实有了两个应用程序域：
这里写图片描述

本文链接：https://blog.csdn.net/shaozhenged/article/details/78092628

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