Новая версия ASP.NET 5 переписана почти с нуля и включает в себя существенные изменения по сравнению с предыдущими версиями. Одно из самых больших изменений — это конвейер обработки (HTTP Pipeline). В этой статье описано, как эти изменения влияют на проектирование и внедрение компонентов, которые раньше были представлены как Http модули.

Поведение HTTP модулей раньше было схожим с поведением фильтров запросов, вплоть до ASP.NET 5. Это функционал, который можно внедрить в конвейер запросов и описать некоторую задачу для выполнения, например, отреагировать на событие в приложении. Модули используют для аутентификации, глобальной обработки ошибок и логгирования. Также их часто используют для перехвата и изменения серверного ответа, например, удаления пробелов или компрессии. Они реализуют интерфейс IHttpModule, который определен в сборке System.Web, которая, в свою очередь, не является частью нового ASP.NET.

В основном регистрация HttpModule-я в коде добавляется как обработчик события в Global.asax или же создается сборка для регистрации в web.config.

Что такое Middleware?

Определение «Middleware» сильно варьируется, но в контексте ASP.NET 5, пожалуй, самое точное определение дано в спецификации Owin:

Сквозные компоненты, которые образуют конвейер между сервером и приложением, которое выполняет инспекцию, маршрутизацию или изменении запроса и ответа с определенной целью.

Оригинал:
Pass through components that form a pipeline between a server and application to inspect, route, or modify request and response messages for a specific purpose

Очень похоже на описание традиционного HTTP модуля или обработчика (handler-a).

Доступ к конвейеру запросов в приложении ASP.NET 5 предоставляется в классе Startup (файл Startup.cs), он же является точкой входа в само приложение. Класс Startup включает в себя метод Configure, который принимает IApplicationBuilder в качестве параметра. Интерфейс IApplicationBuilder (параметр app) предоставляет ряд extension-методов, с помощью которых различные компоненты могут быть подключены к конвейеру запросов. Основное различие между этой и предыдущей реализацией HTTP конвейера является то, что прежний подход базировался на событиях, а сейчас он был заменен на композитную модель (компоненты добавляются один за другим). Также, в новом ASP.NET важен порядок, в котором добавляют эти компоненты. В базовом шаблоне приложения MVC уже имеются некоторые компоненты, и по комментариям можно понять их назначение:

// Add static files to the request pipeline.
app.UseStaticFiles();

// Add cookie-based authentication to the request pipeline.
app.UseIdentity();

// Add MVC to the request pipeline.
app.UseMvc(routes =>
{
    routes.MapRoute(
        name: "default",
        template: "{controller}/{action}/{id?}",
        defaults: new { controller = "Home", action = "Index" });

    // Uncomment the following line to add a route for porting Web API 2 controllers.
    // routes.MapWebApiRoute("DefaultApi", "api/{controller}/{id?}");
});

Как мы видим, методы, с помощью которых добавлены Identity, MVC и статические файлы — extension-методы IApplicationBuilder. При добавлении нового промежуточного обработчика, который будет описан в этой статье, я также создам extension-метод для добавления его к конвейеру.

Пример Middleware

Наш пример промежуточного обработчика будет делать 2 вещи: измерять время обработки запроса, а также добавлять это значения в исходящий HTML и заголовки ответа. Это даже целые 3 вещи. В любом случае, этот пример будет иллюстрировать 2 самых распространенных сценария, что описаны во множестве статей типа «Как написать свой HTTP модуль» — изменение ответа сервера и добавление заголовков. Код обработчика:

using Microsoft.AspNet.Builder;
using Microsoft.AspNet.Http;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;

namespace WebApplication1.MiddleWare
{
    public class MyMiddleware
    {
        RequestDelegate _next;

        public MyMiddleware(RequestDelegate next)
        {
            _next = next;
        }

        public async Task Invoke(HttpContext context)
        {
            var sw = new Stopwatch();
            sw.Start();

            using (var memoryStream = new MemoryStream())
            {
                var bodyStream = context.Response.Body;
                context.Response.Body = memoryStream;
  
                await _next(context);

                var isHtml = context.Response.ContentType?.ToLower().Contains("text/html");
                if (context.Response.StatusCode == 200 && isHtml.GetValueOrDefault())
                {
                    {
                        memoryStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                        using (var streamReader = new StreamReader(memoryStream))
                        {
                            var responseBody = await streamReader.ReadToEndAsync();
                            var newFooter = @"<footer><div id=""process"">Page processed in {0} milliseconds.</div>";
                            responseBody = responseBody.Replace("<footer>", string.Format(newFooter, sw.ElapsedMilliseconds));
                            context.Response.Headers.Add("X-ElapsedTime", new[] { sw.ElapsedMilliseconds.ToString() });
                            using (var amendedBody = new MemoryStream())
                            using (var streamWriter = new StreamWriter(amendedBody))
                            {
                                streamWriter.Write(responseBody);
                                amendedBody.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                                await amendedBody.CopyToAsync(bodyStream);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

У нас есть приватное поле типа RequestDelegate, в котором хранится делегат, что передан конструктору. Сам тип RequestDelegate инкапсулирует метод, которые принимает HttpContext и возвращает Task:

public delegate Task RequestDelegate(HttpContext context);

Объект HttpContext похож на такой же из предыдущих версий ASP.NET тем, что он обеспечивает доступ к запросу, ответа и т.д., но это — совсем другой зверь и он намного легче.

В ASP.NET 5 middleware это экземпляр Func <RequestDelegate, RequestDelegate> — делегат, который принимает RequestDelegate в качестве параметра и возвращает RequestDelegate. И, как описано выше, RequestDelegate — это функция, которая возвращает функцию, и это принцип, по которому построен конвейер обработки — каждая часть промежуточного слоя, будучи прикованной к другой части, отвечает за передачу на обработку следующему в цепи (при необходимости).

Метод Invoke будет вызываться во время выполнения, базируясь на основе конвенции. Это и есть место, где происходит обработка в вашей части middleware, и место, где вы отдаете контроль следующему компоненту в конвейере в случае необходимости. Возможен случай, когда не нужно передавать контроль дальше, а вместо этого нужно остановить выполнение, например, если это компонент аутентификации, который определяет, что текущий пользователь не имеет соответствующих прав. Управление передается следующему компоненту путем вызова await _next(context). Код, который вы размещаете до этого и будет выполняется, например, в нашем случае, мы создаем секундомер и запускаем его. Кроме того, у нас есть доступ к ответу, который реализуется в виде потока данных (stream). Затем вызывается следующий компонент, который, в свою очередь, вызывает следующий и так далее. Затем управление передается обратно по цепочке компонентов и выполняется код, который был добавлен после вызова await _next(context). Именно в этом блоке кода в нашем примере и изменяется тело ответа, чтобы включить HTML с истекшим временем в footer страницы. И тогда же добавляется заголовок с этим же значением.

Вклинивание в конвейер

Следующий шаг — это включить компонент в конвейер обработки. Как было описано выше, это можно сделать с помощью extesion-метода, например:

namespace ASPNET5Test.MiddleWare
{
    public static class BuilderExtensions
    {
        public static IApplicationBuilder UseMyMiddleware(this IApplicationBuilder app)
        {
            return app.UseMiddleware<MyMiddleware>();
        }
    }
}

Это простой пример обёртки вокруг стандартного метода UseMiddleware, который сейчас можно найти в Microsoft.AspNet.Builder.
Ну, и последний шаг — вызов нашего метода в классе Startup.

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, ILoggerFactory loggerfactory)
{
    app.UseMyMiddleware();

    // ...

При первом запуске сайта уходит довольно много времени — почти 2 секунды, что можно увидеть внизу страницы:


Ну, и с помощью, например, Developer Tools в Chrome можно посмотреть заголовки:

Заключение

В этой статье была представлена замена традиционным HTTP модулям и показано, как создать и внедрить в приложение экземпляр такого обработчика. Эта статья базируется на версии ASP.NET 5 Beta 3 и концепции, что здесь проиллюстрированы, могут измениться.