托管是.net的一个很基础的概念,所有的.net应用 程序代码要完全发挥作用需要进入托管的环境(clr --common language runtime),而这个环境实际上就是称作宿主(host) 为将要启动的.net代码准备的。目前来讲windows系统上,能够担负这个重任的有3类已存程序:
1、 shell(通常是explorer),提供从用户桌面启动.net程序,创建一个进程,启动此进程建立clr
2、 浏览器宿主(internet explorer),处理从web下载的.net代码执行。
3、 服务器宿主(如iis的辅助进程aspnet_wp.exe)
通常来讲,我们开发的asp.net的程序运行在iis的环境下(实际上由一个isapi控制启动clr),但实际上asp.net程序可以摆脱iis单 独在任何托管环境下运行。本文讨论了asp.net程序如何在自定义的环境中启动,希望有助于我们了解asp.net的执行原理,同时使我们开发的 asp.net能够在任何.net环境下执行,不管是服务器操作系统还是普通的桌面操作系统。 二、 iis宿主中asp.net的执行分析
关于iis中asp.net的执行细节,很多文章做了详尽权威的分析,本文不打算赘述,在此给出一些参考:
http://www.yesky.com/softchannel/72342380468043776/20030924/1731387.shtml
http://chs.gotdotnet.com/quickstart/aspplus/doc/procmodel.aspx
这些文章大致重点分析了:宿主环将如何启动、asp.net应用程序如何产生程序集、如何加载,同宿主的交互等细节。
三、 构造自己的asp.net宿主程序
asp.net 是作为微软asp的替代技术出现的,所以我们重点讨论如何通过web方式应用asp.net(显然还有其他方式),具体就是:我们用.net平台的语言编 写一个控制台程序,这个程序启动一个asp.net应用环境,执行关于aspx的请求。具体来讲,需要做以下工作:
1、实现一个web server,监听所有的web请求,实现http web hosting
2、 启动一个应用程序域,创建一个asp.net的applicationhost,建立一个asp.net的应用程序域,另外还建立一个 httpworkerrequest的具体实现类,该类可以处理aspx请求,编译aspx页,编译后的托管代码缓存入当前应用程序域,然后执行代码,得 到执行结果。建议在继续阅读下文前,仔细翻查msdn中的关于这两个类得参考说明。
system.web.hosting.applicationhost 类用于建立一个独立的应用程序域。当然不是普通的应用程序域,而是为asp.net建立执行环境,准备需要的空间、数据结构等。仅有一个静态方法 static object createapplicationhost(
type host //具体的用户实现类,就是asp.net应用域需要加载的类
string virtualdir, //此应用域在整个web中的执行目录,虚拟目录
string physicaldir //对应的物理目录
);
而其中的host 参数指向一个具体的类,由于该类实际上属于两个应用域之间的联系类,在两个应用程序域之间编组传递数据,所以必须要继承自 marshalbyrefobject,以允许在支持应用程序中跨应用程序域边界访问(至于为什么,建议翻查参考3)。
可以看到,我们需要启动两个应用程序域(web server功能应用程序域和asp.net 应用程序域),而这两个(应用程序)域之间通过跨(应用程 序)域的流对象引用来实现,使得在asp.net域中执行的结果可以通过web server域返回给请求者。
可以大致下图表达
执行asp.net的web服务器端
web客户端
代码实现分析:
包括了那些细节呢?大体上如下:
1、首先,worker对象传入给 asp.net的应用程序域,告知发生了对于哪一个aspx文件的请求,以及当前目录是什么,如果在执行期间发生的输出内容应该写到哪里(sw对象)。这 发生一个由web server当前应用程序域到我们自己建立的asp.net应用程序域的跨(应用程序)域调用,还可能由于是第一次访问,会发生了全局 事件、或者session事件等。
2、asp.net的应用程序域会检测请求的 aspx文件是否存在,不存在,就报错;如果存在还要看看代码缓存中是否存在上次编译的代码,如果存在且asp.net检测到不需要重新编译,会直接执行 缓存中的代码;如果不存在或者代码过期需要重新编译,就需要读取aspx文件,编译成.net的代码,存入缓存。可能有些页存在代码和模板分离成多个文 件,甚至包括一些资源文件,这些都需要读取后编译成.net的虚拟机代码,然后在托管环境里执行。
3、执行asp.net的编译代码缓存中的代码,输出数据利用sw对象输出。
当然,根据不同的配置,还有很多方法的调用/事件的发生等细节不同。
如何调试运行以上程序,观察结果呢?
建立一个控制台类型工程,将上述代码录入后编译,将得到的程序拷贝在作为站点应用起始目录(譬如c:\inetpub\wwwroot\myweb)的 bin子目录下,然后启动,这样在其中创建asp.net应用程序域才不会因为程序集加载失败而出错。建立一个asp.net工程在目录下,添加 default.htm文件和测试用的test.aspx,加入.net执行代码,然后启动ie,在地址栏分别输入:http://127.0.0.1: 8001/default.htm http://127.0.0.1:8001/test.aspx感受一下执行过程。甚至你可以建立的工程中设定断点 之类,仔细调试和观察其中的细节。亲手试一试吧,一定有收获的!
四、 自己构造asp.net宿主的意义
费了半天劲搞自己的asp.net宿主,对于我们有何意义呢?
首先,是大致从代码级清楚分析asp.net执行细节,自己学习了解执行细节,除了可以在出现asp.net故障可以进行精确定位和排除外,还可以帮助我 们在写asp.net应用程序时写出更有效率和健壮的代码。
其次,我们可以提供一个思路,可以将我们的asp.net程序运行于低配置机器上,脱离iis。asp.net的“原配”宿主iis需要运行在server os上,要知道在安全专 家眼中,iis可是大隐患的源头之一。我们可以将很多传统程序利用asp.net编写,但脱离iis独立执行,譬如在win98系统上执行 asp.net。web server和asp.net都在托管环境中执行,相比较isapi建立宿主然后执行,除提高效率外,还可以使用.net平台提 供的丰富管理调控功能,写b/s程序更接近传统程序编写方式,这对于程序员来讲都是效率(编写代码的效率和执行效果效率)的保证。
另外,对于采用asp.net做的项目,大家可以很方便进行开发调试、运行维护、安装。即使是普通桌面程序,我们也可以通过类似制作网页的方式编写这些界 面和代码,然后独立建立类似本例中的host环境,根据用户交互请求加载执行某些页面,然后将界面在客户端通过相关组件显示出来。你可以通过此获得 asp.net的即时编译功能和asp.net宿主托管环境,大量可自由使用的api,便于开发、安装、维护。毕竟,托管环境几乎准备了您需要的一切功 能。
五、 参考资料
1、.net msdn
2、清华大学出版社《.net网络高级编程》andrew krowczyk viond kumar原著
3、清华大学出版社《.net框架程序设计(修订版)》jsfftry richter著