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ASPNET是怎樣在IIS下工作的
ASP.NET與IIS是緊密聯(lián)系的，由于IIS6.0與IIS7.0的工作方式的不同，導致ASP.NET的工作原理也發(fā)生了相應的變化。
IIS6(IIS7的經(jīng)典模式)與IIS7的集成模式的不同
IIS6的運行過程：
分析上圖可知：
在 User Mode 下，http.sys 接收到 http request，然后它會根據(jù) IIS 中的 Metabase 查看基于該 Request 的 Application 屬于哪個 Application Pool， 如果該 Application Pool 不存在，則創(chuàng)建之。否則直接將 request 發(fā)到對應 Application Pool 的 Queue中。每個 Application Pool 對應著一個 Worker Process — w3wp.exe，(運行在 User Mode 下)。
在 IIS Metabase 中維護著 Application Pool 和 Worker Process 的Mapping。WAS（Web Administrative Service）根據(jù)這樣一個 mapping，將存在于某個 Application Pool Queue 的 request 傳遞到對應的 Worker Process (如果沒有，就創(chuàng)建這樣一個進程)。在 Worker Process 初始化的時候，加載 ASP.NET ISAPI，ASP.NET ISAPI 進而加載 CLR。最后通過 AppManagerAppDomainFactory 的 Create 方法為 Application 創(chuàng)建一個 Application Domain；通過 ISAPIRuntime 的 ProcessRequest 處理 Request，進而將流程進入到 ASP.NET Http Runtime Pipeline。
幾個知識點:
HTTP.SYS：（Kernel）的一個組件，它負責偵聽（Listen）來自于外部的HTTP請求,根據(jù)請求的URL將其轉發(fā)給相應的應用程序池 (Application Pool)。當此HTTP請求處理完成時，它又負責將處理結果發(fā)送出去.為了提供更好的性能，HTTP.SYS內(nèi)部建立了一個緩沖區(qū)，將最近的HTTP請求處理結果保存起來。
Application Pool: IIS總會保持一個單獨的工作進程：應用程序池。所有的處理都發(fā)生在這個進程里，包括ISAPI dll的執(zhí)行。對于IIS6而言，應用程序池是一個重大的改進，因為它們允許以更小的粒度控制一個指定進程的執(zhí)行。你可以為每一個虛擬目錄或者整個Web 站點配置應用程序池，這可以使你很容易的把每一個應用程序隔離到各自的進程里，這樣就可以把它與運行在同一臺機器上其他程序完全隔離。從Web處理的角度看，如果一個進程死掉，至少它不會影響到其它的進程。
當應用程序池接收到HTTP請求后，交由在此應用程序池中運行的工作者進程Worker Process: w3wp.exe來處理此HTTP請求。
Worker Process: 當工作者進程接收到請求后，首先根據(jù)后綴找到并加載對應的ISAPI擴展 (如:aspx 對應的映射是aspnet_isapi.dll)，工作者進程加載完aspnet_isapi.dll后，由aspnet_isapi.dll負責加載 ASP.NET應用程序的運行環(huán)境即CLR (.NET Runtime)。
Worker Process運行在非托管環(huán)境，而.NET中的對象則運行在托管環(huán)境之上(CLR)，它們之間的橋梁就是ISAPI擴展。
WAS（Web Admin Service）：這是一個監(jiān)控程序，它一方面可以存取放在InetInfo元數(shù)據(jù)庫（Metabase）中的各種信息，另一方面也負責監(jiān)控應用程序池（Application Pool）中的工作者進程的工作狀態(tài)況，必要時它會關閉一個老的工作者進程并創(chuàng)建一個新的取而代之。
IIS7的運行過程：
分析上圖可知：
1、當客戶端瀏覽器開始 HTTP 請求一個WEB 服務器的資源時，HTTP.sys 攔截到這個請求。
2、HTTP.sys 聯(lián)系 WAS 獲取配置信息。
3、WAS 向配置存儲中心(applicationHost.config)請求配置信息。
4、WWW 服務接收到配置信息，配置信息指類似應用程序池配置信息，站點配置信息等等。
5、WWW 服務使用配置信息去配置 HTTP.sys 處理策略。
6、WAS為請求創(chuàng)建一個進程(如果不存在的話)。
7、工作者進程處理請求并對HTTP.sys做出響應。
8、客戶端接受到處理結果信息。
除了IIS的整體運行方式不同之外，IIS7相比IIS6最大的不同之處在于它提供了兩種應用程序池管道模式：
經(jīng)典模式：是與IIS 6或者之前版本保持兼容的一種模式，一個典型問題就是，在處理ASP.NET這種動態(tài)網(wǎng)站的時候，它是通過一個所謂的ISAPI程序，作為插件的方式來工作的。針對不同的動態(tài)應用程序(例如ASP,PHP等)，會需要不同的ISAPI（Internet Server Application Programe Interface，互聯(lián)網(wǎng)服務器應用程序接口）。如圖，在IIS中，打開“處理程序映射”，可以看到aspx類型頁面的處理程序為aspnet_isapi.dll。
下圖展示了IIS7經(jīng)典模式與IIS6的應用程序池管道模式運行原理，針對不同的請求，會指定不同的ISAPI(dll)進行處理：
集成模式：asp.net不再像IIS6一樣只限定于aspnet_isapi.dll中，而是被解放出來，從IIS接收到HTTP請求開始，即進入asp.net的控制范圍，asp.net可以存在于一個請求在IIS中各個處理階段。允許我們將ASP.NET更好地與IIS集成，甚至允許我們在ASP.NET中編寫一些功能（例如Module）來改變IIS的行為（擴 展）。集成的好處是，不再通過ISAPI的方式，提高了速度和穩(wěn)定性。至于擴展，則可以使得我們對于IIS，以及其他類型的請求有更多的控制。（例如，我 們希望靜態(tài)網(wǎng)頁也具備一些特殊的行為）。如圖
如下圖在IIS7集成模式中，打開處理程序映射，可以看到aspx類型頁面所對應的不再是一個dll，而是一個類型。
總結與擴展：
對于處理ASP.NET應用程序而言，IIS6及IIS7的經(jīng)典模式需要aspnet_isapi.dll來處理，而IIS7集成模式不需要aspnet_isapi.dll來處理，而可以直接根據(jù)文件擴展名找到相應的處理程序接口。例如aspx的處理程序是System.Web.UI.PageHandlerFactory類型。
介紹完IIS的工作原理，來看一下ASP.NET內(nèi)部的運行機制。
首先看一下IIS處理模型：
上面介紹IIS工作原理時，已經(jīng)介紹了從發(fā)起HTTP請求，到響應請求的過程，這里主要介紹當請求到達.NET Runtime之后，.NET運行時所發(fā)生的一系列工作。
先看如下的.NET運行時工作序列圖：
1.HTTP請求進入Web服務器后，首先由HTTP.SYS來判斷請求的頁面是否存在，如果存在的話將把請求信息轉交給.NET Runtime。在這部分實際是完成兩個步驟，在將請求轉交給.NET Runtime的同時將請求信息封存在HTTPWorkRequest類中供其它步驟調用。HttpWorkRequest類在以后的操作中至關重要，它第一次將Http請求信息轉換為類信息。
2.當請求到達.NET Runtime后，接下來的操作將會在托管環(huán)境中完成，這時請求就真正進入了.NET中，對請求信息的操作是由.NET的底層類庫來實現(xiàn)。首先.NET Runtime將會針對請求信息做兩個動作，一是準備HostingEnvironment；二是調用ApplicationManager類為HTTP請求動態(tài)的分配AppDomain，并把處理權交給AppDomain。
3.HTTP請求進入AppDomain后，將由對象ISAPIRuntime來接管，一方面經(jīng)方法ProcessRequest()得到HttpWorkerRequest對象，另一方面由方法StartProcessing()生成HttpRuntime對象，接下來把處理權交給了HttpRuntime(HttpWorkerRequest對象將作為HttpRuntime方法中的參數(shù)被使用)。
4.HTTPRuntime接收到Http請求后，方法ProcessRequest處理請求。將對第1步中的HTTPWorkRequest類中的信息進行操作，具體的實現(xiàn)由ProcessRequest方法實現(xiàn)。內(nèi)部代碼如下：
[AspNetHostingPermission(SecurityAction.Demand, Level=AspNetHostingPermissionLevel.Medium)]public static void ProcessRequest(HttpWorkerRequest wr){if (wr == null){throw new ArgumentNullException("wr");}if (UseIntegratedPipeline){throw new PlatformNotSupportedException(System.Web.SR.GetString("Method_Not_Supported_By_Iis_Integrated_Mode", new object[] { "HttpRuntime.ProcessRequest" }));}ProcessRequestNoDemand(wr);}internal static void ProcessRequestNoDemand(HttpWorkerRequest wr){RequestQueue queue = _theRuntime._requestQueue;if (queue != null){wr = queue.GetRequestToExecute(wr);}if (wr != null){CalculateWaitTimeAndUpdatePerfCounter(wr);wr.ResetStartTime();ProcessRequestNow(wr);}}internal static void ProcessRequestNow(HttpWorkerRequest wr){_theRuntime.ProcessRequestInternal(wr);}
5.在HttpRunTime中經(jīng)過一系列的驅動后，將會在ProcessRequestInternal方法中為Http請求分配應用程序。在這一步中還將創(chuàng)建HttpContext對象。
context = new HttpContext(wr, false); // 基于HttpWorkerRequest生成HttpContextIHttpHandler applicationInstance = HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance(context); // 得到HttpApplicationhandler2.BeginProcessRequest(context, this._handlerCompletionCallback, context); // 由HttpApplication處理請求
6.經(jīng)過步驟5后HTTP請求信息才由基本信息轉交給了Asp.net中的各個對象。接下來的操作會觸發(fā)一些列的管道事件，這時的請求才真正轉到HttpModule和HttpHandler中。
接下來我們看看常說的管道事件的創(chuàng)建過程:
internal override void BuildSteps(WaitCallback stepCallback){ArrayList steps = new ArrayList();HttpApplication app = base._application;bool flag = false;UrlMappingsSection urlMappings = RuntimeConfig.GetConfig().UrlMappings;flag = urlMappings.IsEnabled && (urlMappings.UrlMappings.Count > 0);steps.Add(new HttpApplication.ValidatePathExecutionStep(app));if (flag){steps.Add(new HttpApplication.UrlMappingsExecutionStep(app));}app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventBeginRequest, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventAuthenticateRequest, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventDefaultAuthentication, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostAuthenticateRequest, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventAuthorizeRequest, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostAuthorizeRequest, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventResolveRequestCache, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostResolveRequestCache, steps);steps.Add(new HttpApplication.MapHandlerExecutionStep(app));app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostMapRequestHandler, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventAcquireRequestState, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostAcquireRequestState, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPreRequestHandlerExecute, steps);steps.Add(new HttpApplication.CallHandlerExecutionStep(app)); //調用HttpHandlerapp.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostRequestHandlerExecute, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventReleaseRequestState, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostReleaseRequestState, steps);steps.Add(new HttpApplication.CallFilterExecutionStep(app));app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventUpdateRequestCache, steps);app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventPostUpdateRequestCache, steps);this._endRequestStepIndex = steps.Count;app.CreateEventExecutionSteps(HttpApplication.EventEndRequest, steps);steps.Add(new HttpApplication.NoopExecutionStep());this._execSteps = new HttpApplication.IExecutionStep[steps.Count];steps.CopyTo(this._execSteps);this._resumeStepsWaitCallback = stepCallback;}
管道事件請求序列圖如下：
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