【NetCore】09-中间件

中间件：掌控请求处理过程的关键

1. 中间件

1.1 中间件工作原理

1.2 中间件核心对象

• IApplicationBuilder
• RequestDelegate

IApplicationBuilder可以通过委托方式注册中间件，委托的入参也是委托，这就可以将这些委托注册成一个链，如上图所示；最终会调用Builder方法返回一个委托，这个委托就是把所有的中间件串起来后合并成的一个委托方法，Builder的委托入参是HttpContext（实际上所有的委托都是对HttpContext进行处理）；
RequestDelegate是处理整个请求的委托。

中间件的执行顺序和注册顺序是相关的

//注册委托方式,注册自己逻辑// 对所有请求路径app.Use(async (context, next) =>{await next();await context.Response.WriteAsync("Hello2");});// 对特定路径指定中间件,对/abc路径进行中间件注册处理app.Map("/abc", abcBuilder =>{// Use表示注册一个完整的中间件,将next也注册进去abcBuilder.Use(async (context, next) =>{await next();await context.Response.WriteAsync("abcHello");});});// Map复杂判断,判断当前请求是否符合某种条件app.MapWhen(context =>{return context.Request.Query.Keys.Contains("abc");}, builder =>{// 使用Run表示这里就是中间件的执行末端,不再执行后续中间件builder.Run(async context =>{await context.Response.WriteAsync("new abc");});});

应用程序一旦开始向Response进行write时,后续的中间件就不能再操作Head,否则会报错
可以通过context.Resopnse.HasStarted方法判断head是否已经被操作

• 设计自己的中间件
  中间件的设计时才有的约定的方式，即在方法中包含Invoke或者InvokeAsync，如下：

public class MyMiddleware{private readonly RequestDelegate next;private readonly ILogger<MyMiddleware> logger;public MyMiddleware(RequestDelegate next,ILogger<MyMiddleware> logger){this.next = next;this.logger = logger;}public async Task InvokeAsync(HttpContext context){using (logger.BeginScope("TraceIndentifier:{TraceIdentifier}",context.TraceIdentifier)){logger.LogDebug("Start");await next(context);logger.LogDebug("End");}}}public static class MyBuilderExtensions
{public  static IApplicationBuilder UseMyMiddleware(this IApplicationBuilder app){return app.UseMiddleware<MyMiddleware>();}
}// 中间件使用
app.UseMyMiddleware();

2.异常处理中间件:区分真异常和逻辑异常

2.1 处理异常的方式

• 异常处理页
• 异常处理匿名委托方法
• IExceptionFilter
• ExceptionFilterAttribute

// startup中的Configureif (env.IsDevelopment()){app.UseDeveloperExceptionPage();// 开发环境下的异常页面,生产环境下是需要被关闭,页面如下图所示app.UseSwagger();app.UseSwaggerUI(c => c.SwaggerEndpoint("/swagger/v1/swagger.json", "LoggingSerilog v1"));
}

2.1.1 日常错误处理–定义错误页的方法

// startup中的Configure
app.UseExceptionHandler("/error");// 控制器
public class ErrprController : Controller
{[Route("/error")]public IActionResult Index(){// 获取上下文中的异常var exceptionHandlerPathFeature = HttpContext.Features.Get<IExceptionHandlerPathFeature>();var ex = exceptionHandlerPathFeature?.Error;var knowException = ex as IKnowException;if(knowException == null){var logger = HttpContext.RequestServices.GetService<ILogger<MyExceptionFilterAttribute>>();logger.LogError(ex,ex.Message);knowException = KnowException.Unknow;}else{knowException = KnowException.FromKnowException(knowException);}return View(knowException);}
}// 定义接口
public interface IKnowException
{public string Message {get;}public int ErrorCode {get;}public object[] ErrorData {get;}
}// 定义实现
public class KnowException : IKnowException
{public string Message {get;private set;}public int ErrorCode {get;private set;}public object[] ErrorData {get;private set;}public readonly static IKnowException Uknow = new KnowException{Message = "未知错误",ErrorCode = 9999};public static IKnowException FromKnowException(IKnowException exception){return new KnowException{Message = exception.Message,ErrorCode = exception.ErrorCode,ErrorData = exception.ErrorData};}
}// 需要定义一个错误页面 index.html,输出错误Message和ErrorCode

2.1.2 使用代理方法处理异常

// startup中的Configure
app.UseExceptionHandler(errApp =>
{errApp.Run(async context =>{var exceptionHandlerPathFeature = HttpContext.Features.Get<IExceptionHandlerPathFeature>();var ex = exceptionHandlerPathFeature?.Error;var knowException = ex as IKnowException;if(knowException == null){var logger = HttpContext.RequestServices.GetService<ILogger<MyExceptionFilterAttribute>>();logger.LogError(exceptionHandlerPathFeature.Error,exceptionHandlerPathFeature.Error.Message);knowException = KnowException.Unknow;context.Response.StatusCode = StatusCodes.Status500InternalServerError;}else{knowException = KnowException.FromKnowException(knowException);context.Response.StatusCode = StatusCodes.Status200OK;}var jsonOptions = context.RequestServices.GetService<Options<JsonOptions>>();context.Response.ContextType = "application/json";charset=utf-8";await context.Response.WriteAsync(System.Text.Json.JsonSerializer(knowException,jsonOptions.Value));});
});

• 未知异常输出Http500响应，已知异常输出Http200
  因为监控系统会对Http响应码进行识别，如果返回的500比率比较高的时候，会认为系统的可用性有问题，告警系统会发出警告。对已知异常进行200响应能够让告警系统正常运行，能够正确识别系统一些未知的错误，使告警系统更加灵敏，避免了业务逻辑的异常干扰告警系统

2.1.3 异常过滤器 IExceptionFilter

异常过滤器是作用在整个MVC框架体系之下，在MVC整个声明周期中发生作用，也就是说它只能工作早MVC Web Api的请求周期里面

// 自定义异常过滤器
public class MyException : IExceptionFilter
{public void OnException(ExceptionContext context){IKnowException knowException = context.Exception as IKnowException;if(knowException == null){var loger = context.HttpContext.RequestServices.GetService<ILogger<MyExceptionFilterAttribute>>();logger.LogError(context.Exception,context.Exception.Message);knowException = KnowException.UnKnow;context.HttpContext.Response.StatusCode = StatusCodes.Status500InternalServerError;}else{knowException = KnowException.FromKnowException(knowException);context.HttpContext.Response.StatusCode = StatusCodes.Status200OK;}context.Result = new JsonResult(knowException){ContextType = "application/json:charset=utf-8"}}
}// startup注册
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{services.AddMvc(mvcoption => {mvcOptions.Filters.Add<MyExceptionFilter>();}).AddJsonOptions(jsonOptions => {jsonOptions.JsonSerializerOptions.Encoder = System.Text.Encodings.Web.JavaScriptEncoder.UnsafeRelaxedJsonEscapt});
}

2.1.4 特性过滤 ExceptionFilterAttribute

public class MyExceptionFilterAttriburte  : ExceptionFilterAttribute
{public override void OnException(ExceptionContext context){IKnowException knowException = context.Exception as IKnowException;if(knowException == null){var logger = context.HttpContext.RequestServices.GetServices<ILogger<MyExceptionFilterAttribute>>();logger.LogError(context.Exception,context.Exception.Message);knowException = KnowException.UnKnow;context.HttpContext.Response.StatusCode = StatusCodes.Status500InternalServerError;}else{knowException = KnowException.FromKnowException(knowException);context.HttpContext.Response.StatusCode = StatusCodes.Status200OK;}context.Result = new JsonResult(knowException){ContextType = "application/json:charset=utf-8"}}
}// 使用方式
在Controller控制器上方标注[MyExceptionFilter]
或者在 startup中ConfigureServices注册
services.AddMvc(mvcoption => {mvcOptions.Filters.Add<MyExceptionFilterAttribute>();});

2.1.5 异常处理技巧总结

• 用特定的异常类或接口表示业务逻辑异常
• 为业务逻辑异常定义全局错误码
• 为未知异常定义定义特定的输出信息和错误码
• 对于已知业务逻辑异常响应HTTP 200(监控系统友好)
• 对于未预见的异常响应HTTP 500
• 为所有的异常记录详细的日志

3 静态文件中间件: 前后端分离开发合并部署

3.1 静态文件中间件的能力

• 支持指定相对路径
• 支持目录浏览
• 支持设置默认文档
• 支持多目录映射

// startup的Configure方法中
app.UseDefaultFiles();// 设置默认访问根目录文件index.html
app.UseStaticFiles();// 将www.root目录映射出去

如果需要浏览文件目录,需要如下配置

// startup中的ConfigureServices中配置
services.AddDirectoryBrowser();// startup的Configure方法中
app.UseDirectoryBrowser();
app.UseStaticFiles();

3.2 注册使用非www.root目录

// startup的Configure方法中
app.UseStaticFiles();app.UseStaticFiles(new StaticFileOptions
{// 将程序中名为file文件目录注入RequestPath = "/files",// 设置文件指定访问路径,将文件目录映射为指定的Url地址FileProvider = new PhysicalFileProvider(Path.Combine(Directory.GetCurrentDirectory(),"file"))
});

实际生产中会遇到将非api请求重定向到指定目录,采用如下配置

// startup的Configure方法中
app.MapWhen(context => 
{return !context.Request.Path.Value.StartWith("/api");
},appBuilder => 
{var option = new RewriteOptions();option.AddRewrite(".*","/index.html",true);appBuilder.UseRewriter(option);appBuilder.UseStaticFiles();
});

4 文件提供程序:将文件放在任何地方

4.1 文件提供程序核心类型

• IFileProvider
• IFileInfo
• IDirectoryContexts

4.2 内置文件提供程序

• PhysicalFileProvider⇒ 物理文件提供程序
• EmbeddedFileProvider ⇒ 嵌入式文件提供程序
• CompositeFileProvoder ⇒ 组合文件提供程序,将各种文件程序组合成一个目录

// 映射指定目录文件- 物理文件
IFileProvider provider1 = new PhysicalFileProvider(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory);
// 获取文件目录下内容
var contents = provider1.GetDirectoryContents("/");
// 输出文件信息
foreach (var item in contents)
{var stream = item.CreateReadStream();// 获取文件流Console.WriteLine(item.Name);
}// 嵌入式文件
IFileProvider fileProvider2 = new EmbeddedFileProvider(typeof(Program).Assembly);
var html = fileProvider2.GetFileInfo("file.html");// file.html文件属性设置为嵌入的资源// 组合文件提供程序
IFileProvider fileProvider3 = new CompositeFileProvider(provider1,fileProvider2);
var contexts3 = fileProvider3.GetDirectoryContents("/");