自己动手写一个简单的MVC框架（第二版）

末蓝、 2021-11-22 19:26 322阅读 0赞

# 一、ASP.NET MVC核心机制回顾 #

在ASP.NET MVC中，最核心的当属“**路由系统**”，而路由系统的核心则源于一个强大的**System.Web.Routing.dll**组件。

![052250268281320.jpg][]

在这个System.Web.Routing.dll中，有一个最重要的类叫做**UrlRoutingModule**，它是一个实现了**IHttpModule**接口的类，在请求处理管道中专门针对ASP.NET MVC请求进行处理。首先，我们要了解一下UrlRoutingModule是如何起作用的。

（1）IIS网站的配置可以分为两个块：全局 Web.config 和本站 Web.config。Asp.Net Routing属于全局性的，所以它配置在全局Web.Config 中，我们可以在如下路径中找到：“$\\Windows\\Microsoft.NET\\Framework\\版本号\\Config\\Web.config“

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
     
     <configuration>
         <system.web>
             <httpModules>
                 <add name="UrlRoutingModule-4.0" type="System.Web.Routing.UrlRoutingModule" />
             </httpModules>
        </system.web>
     </configuration>

（2）通过在全局Web.Config中注册 **System.Web.Routing.UrlRoutingModule**，IIS请求处理管道接到请求后，就会加载 UrlRoutingModule类型的**Init()**方法。

> **PS :** 在UrlRoutingModule中为请求处理管道中的第七个事件PostResolveRequestCache注册了一个事件处理方法：OnApplicationPostResolveRequestCache。从这里可以看出：**ASP.NET MVC的入口在UrlRoutingModule，即订阅了HttpApplication的第7个管道事件PostResolveRequestCahce。换句话说，是在HtttpApplication的第7个管道事件处对请求进行了拦截。**

![052314287813763.png][]

现在我们将ASP.NET MVC的请求处理分为**两个重要阶段**来看看：

## 　①在第七个事件中创建实现了IHttpHandler接口的MvcHandler ##

当请求到达UrlRoutingModule的时候，UrlRoutingModule取出请求中的Controller、Action等RouteData信息，与路由表中的所有规则进行匹配，若匹配，把请求交给IRouteHandler，即**MVCRouteHandler**。我们可以看下UrlRoutingModule的源码来看看，以下是几句核心的代码：

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

public virtual void PostResolveRequestCache(HttpContextBase context)
    {
        // 通过RouteCollection的静态方法GetRouteData获取到封装路由信息的RouteData实例
        RouteData routeData = this.RouteCollection.GetRouteData(context);
        if (routeData != null)
        {
            // 再从RouteData中获取MVCRouteHandler
            IRouteHandler routeHandler = routeData.RouteHandler;
            ......
            if (!(routeHandler is StopRoutingHandler))
            {
                ......
                // 调用 IRouteHandler.GetHttpHandler()，获取的IHttpHandler 类型实例，它是由 IRouteHandler.GetHttpHandler获取的，这个得去MVC的源码里看
                IHttpHandler httpHandler = routeHandler.GetHttpHandler(requestContext);
                ......
                // 合适条件下，把之前将获取的IHttpHandler 类型实例 映射到IIS HTTP处理管道中
                context.RemapHandler(httpHandler);
            }
        }
    }

从源码片段中可以看出，最后将请求转移给了实现了IHttpHandler接口的处理程序进行后续的处理。在ASP.NET MVC的实现中，是将请求交给了MvcHandler这个类，通过执行其ProcessRequest方法来进行后续的处理。

![060017250319097.png][]

## 　②在第十一个事件与第十二个事件之间调用MvcHandler的ProcessRequest()方法 ##

（1）在WebForm中，此阶段会调用Page类对象的ProcessRequest()方法。在ASP.NET MVC中，会调用MvcHandler的ProcessRequest()方法，此方法会**激活具体请求的Controller类对象，触发Action方法，返回ActionResult实例**。

（2）如果ActionResult是非ViewResult，比如JsonResult, ContentResult，这些内容将直接被输送到Response响应流中，显示给客户端；如果是ViewResult，就会进入下一个渲染视图环节。

（3）在渲染视图环节，ViewEngine找到需要被渲染的视图，View被加载成WebViewPage<TModel>类型，并渲染生成Html，最终返回Html。

![381412-20160309011138132-558904186.jpg][]

# 二、我的MVC框架核心部分介绍 #

## 2.1 解决方案概览 ##

![381412-20160309011644757-51819148.jpg][]

在该解决方案中，一共有两个项目：

一个是App，它是一个由最小化的引用环境（只引用了System和System.Web，以及Mvc.Lib）搭建起来的一个Web应用项目，借助MVC核心类库（Mvc.Lib）实现了MVC模式。

一个是Lib，它是一个模拟ASP.NET MVC框架的最小化、轻量级的迷你MVC框架，其中Mvc文件夹模拟System.Web.Mvc，Routing文件夹模拟System.Web.Routing，而View则简单地借助NVelocity模板引擎提供View视图服务。

## 2.2 MVC核心类库 ##

（1）Routing

![381412-20160309012206585-1417709068.jpg][]

从第一部分我们可以知道，ASP.NET MVC的入口在于UrlRoutingModule，因此这里我们便模拟实现了一个UrlRoutingModule.

/// <summary>
        /// 解析请求中的路由数据，并分发请求到Handler
        /// </summary>
        public class UrlRoutingModule : IHttpModule
        {
            public void Init(HttpApplication application)
            {
                // 注册ASP.NET请求处理管道的第七个事件
                application.PostResolveRequestCache += Application_PostResolveRequestCache;
            }
    
            // 假设请求 http://www.edisonchou.cn/home/index
            private void Application_PostResolveRequestCache(object sender, EventArgs e)
            {
                var application = sender as HttpApplication;
                var context = application.Context;
                // 根据全局路由表解析当前请求的路径
                var requestUrl = context.Request.AppRelativeCurrentExecutionFilePath.Substring(2);
                // 遍历全局路由表中的路由规则解析数据
                IDictionary<string, object> routeData;
                var route = RouteTable.MatchRoutes(requestUrl, out routeData);
                if (route == null)
                {
                    // 404 Not Found
                    throw new HttpException(404, "Not Found!");
                }
                // 获取处理请求的Handler处理程序
                if (!routeData.ContainsKey("controller"))
                {
                    // 404 Not Found
                    throw new HttpException(404, "Not Found!");
                }
                var handler = route.GetRouteHandler(routeData);
                // 为当前请求指定Handler处理程序
                context.RemapHandler(handler);
            }
    
            public void Dispose()
            {
                this.Dispose();
            }
        }

该UrlRoutingModule通过注册ASP.NET请求处理管道的第七个事件，来实现对URL地址进行路由规则的处理，并将最后生成的路由数据交给MvcHandler进行后续处理。这里我省略了ASP.NET MVC源码中MvcRouteHandler生成MvcHandler的步骤，直接丢给MvcHandler处理。

核心部分有两点，一是路由规则的匹配，二是为请求指定handler。

在路由规则的匹配中，通过设置路由数据键值对（Dictionary），并将设置好的路有数据传递给MvcHandler。具体的流程如下图所示，这里就不再展示源码，请自行下载DEMO查看：

![381412-20160309013517554-673660242.jpg][]

（2）Mvc

![381412-20160309013604585-2091690572.jpg][]

在此文件夹中，实现了三个核心的部分：

① 最核心的处理者 ： **MvcHandler**

public class MvcHandler : IHttpHandler
        {
            private IDictionary<string, object> routeData;
    
            public MvcHandler(IDictionary<string, object> routeData)
            {
                this.routeData = routeData;
            }
    
            public void ProcessRequest(HttpContext context)
            {
                var controllerName = routeData["controller"].ToString();
                // 借助控制器工厂创建具体控制器实例
                IController controller = DefaultControllerFactory.CreateController(controllerName);
                // 确保有找到一个Controller处理请求
                if (controller == null)
                {
                    // 404 Not Found!
                    throw new HttpException(404, "Not Found");
                }
                // 封装请求
                var requestContext = new RequestContext { HttpContext = context, RouteData = routeData };
                // 开始执行
                var result = controller.Execute(requestContext);
                result.Execute(requestContext);
            }
    
            public bool IsReusable
            {
                get
                {
                    return false;
                }
            }
        }

在MvcHandler类中，主要经历了以下事件：

![381412-20160309014602335-1154928061.jpg][]

② 花样的返回类型 ： **ActionResult** 以及它的子类们

![381412-20160309023148397-1960318081.jpg][]

在以往的ASP.NET MVC开发中，我们在Action方法的编写中，总会看到它们的返回类型都是以ActionResult为基类的各种Result类型。

/// <summary>
        /// Action统一的返回类型
        /// </summary>
        public abstract class ActionResult
        {
            public abstract void Execute(RequestContext context);
        }

因此，这里也实现了ActionResult这个抽象类，并以此为基础实现了ContentResult、JsonResult以及ViewResult。它们的区别就在于是不同的返回类型，因此有不同的处理。

这里以ContentResult 和 JsonResult 为例，来看看具体做了什么处理。

\[ContentResult\]

public class ContentResult : ActionResult
        {
            private string content;
            private string contentType;
    
            public ContentResult(string content, string contentType)
            {
                this.content = content;
                this.contentType = contentType;
            }
    
            public override void Execute(RequestContext context)
            {
                context.HttpContext.Response.Write(content);
                context.HttpContext.Response.ContentType = contentType;
            }
        }

\[JsonResult\]

public class JsonResult : ActionResult
        {
            private object paraObj;
    
            public JsonResult(object paraObj)
            {
                this.paraObj = paraObj;
            }
    
            public override void Execute(RequestContext context)
            {
                JavaScriptSerializer jss = new JavaScriptSerializer();
                var json = jss.Serialize(paraObj);
                context.HttpContext.Response.Write(json);
                context.HttpContext.Response.ContentType = "application/json";
            }
        }

相信有经验的读者一眼就看穿了，因此这里也就不再多说了。

③ 路由的扩展者 ： **RouteExtend**

**　　**在以往的ASP.NET MVC开发中，我们会在Global全局应用处理文件中为项目注册路由规则，但却不知道其实我们常用的MapRoute方法其实是一个扩展方法，它并不位于System.Web.Routing这个类库之中，而是位于System.Web.Mvc这个类库之中。

![381412-20160309015343522-983530359.jpg][]

因此，我们也在Mvc文件夹中实现了一个RouteExtend类，它为RouteTable类的Route集合实现了一个扩展方法：

/// <summary>
        /// Route 的扩展方法所在类
        /// </summary>
        public static class RouteExtend
        {
            /// <summary>
            /// 指定MvcHandler来处理
            /// </summary>
            public static void MapRoute(this IList<Route> source, string urlTemplate, object defaults)
            {
                MapRoute(source, urlTemplate, defaults, routeData => new MvcHandler(routeData));
            }
    
            /// <summary>
            /// 通过指定实现了IHttpHandler的处理程序来处理
            /// </summary>
            public static void MapRoute(this IList<Route> source, string urlTemplate, object defaults, Func<IDictionary<string, object>, IHttpHandler> handler)
            {
                source.Add(new Route(urlTemplate, defaults, handler));
            }
        }

可以看出，MvcHandler是在这里传入的（Mvc与Routing是单向依赖）。那么，为什么还要提供一个可传入自定义Handler的接口呢？因为，不同的路由规则有可能需要不同的实现IHttpHandler的处理程序来处理，也不一定就非得是MvcHandler。

（3）View

在ASP.NET MVC中提供了aspx与Razor等模板引擎，这里我偷了懒，直接借助了NVelocity模板引擎来实现。因此，这个文件夹中只有一个VelocityHelper类（我直接从网上搜索的），该类可以帮助我们找到指定的HTML并绑定Model实体。

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

/// <summary>
        /// NVelocity模板工具类 VelocityHelper
        /// </summary>
        public class VelocityHelper
        {
            private VelocityEngine velocity = null;
            private IContext context = null;
    
            public object YZControl { get; private set; }
    
            /// <summary>
            /// 构造函数
            /// </summary>
            /// <param name="templatDir">模板文件夹路径</param>
            public VelocityHelper(string templatDir)
            {
                Init(templatDir);
            }
    
            /// <summary>
            /// 无参数构造函数
            /// </summary>
            public VelocityHelper() { }
    
            /// <summary>
            /// 初始话NVelocity模块
            /// </summary>
            public void Init(string templatDir)
            {
                // 创建VelocityEngine实例对象
                velocity = new VelocityEngine();
    
                // 使用设置初始化VelocityEngine
                ExtendedProperties props = new ExtendedProperties();
                props.AddProperty(RuntimeConstants.RESOURCE_LOADER, "file");
                props.AddProperty(RuntimeConstants.FILE_RESOURCE_LOADER_PATH, HttpContext.Current.Server.MapPath(templatDir));
                //props.AddProperty(RuntimeConstants.FILE_RESOURCE_LOADER_PATH, Path.GetDirectoryName(HttpContext.Current.Request.PhysicalPath));
                props.AddProperty(RuntimeConstants.INPUT_ENCODING, "utf-8");
                props.AddProperty(RuntimeConstants.OUTPUT_ENCODING, "utf-8");
    
                // 模板的缓存设置
                props.AddProperty(RuntimeConstants.FILE_RESOURCE_LOADER_CACHE, true);              //是否缓存
                props.AddProperty("file.resource.loader.modificationCheckInterval", (Int64)30);    //缓存时间(秒)
    
                velocity.Init(props);
    
                // 为模板变量赋值
                context = new VelocityContext();
            }
    
            /// <summary>
            /// 给模板变量赋值
            /// </summary>
            /// <param name="key">模板变量</param>
            /// <param name="value">模板变量值</param>
            public void Put(string key, object value)
            {
                if (context == null)
                {
                    context = new VelocityContext();
                }
                context.Put(key, value);
            }
    
            /// <summary>
            /// 显示模板
            /// </summary>
            /// <param name="templatFileName">模板文件名</param>
            public void Display(string templatFileName)
            {
                // 从文件中读取模板
                Template template = velocity.GetTemplate(templatFileName);
                // 合并模板
                StringWriter writer = new StringWriter();
                template.Merge(context, writer);
                // 输出
                HttpContext.Current.Response.Clear();
                HttpContext.Current.Response.Write(writer.ToString());
                HttpContext.Current.Response.Flush();
                HttpContext.Current.Response.End();
            }
    
            /// <summary>
            /// 根据模板生成静态页面
            /// </summary>
            /// <param name="templatFileName"></param>
            /// <param name="htmlpath"></param>
            public void CreateHtml(string templatFileName, string htmlpath)
            {
                // 从文件中读取模板
                Template template = velocity.GetTemplate(templatFileName);
                // 合并模板
                StringWriter writer = new StringWriter();
                template.Merge(context, writer);
                using (StreamWriter write2 = new StreamWriter(HttpContext.Current.Server.MapPath(htmlpath), false, Encoding.UTF8, 200))
                {
                    write2.Write(writer);
                    write2.Flush();
                    write2.Close();
                }
            }
    
            /// <summary>
            /// 根据模板生成静态页面
            /// </summary>
            /// <param name="templatFileName"></param>
            /// <param name="htmlpath"></param>
            //public void CreateJS(string templatFileName, string htmlpath)
            //{
            //    //从文件中读取模板
            //    Template template = velocity.GetTemplate(templatFileName);
            //    //合并模板
            //    StringWriter writer = new StringWriter();
            //    template.Merge(context, writer);
            //    using (StreamWriter write2 = new StreamWriter(HttpContext.Current.Server.MapPath(htmlpath), false, Encoding.UTF8, 200))
            //    {
            //        write2.Write(YZControl.Strings.Html2Js(YZControl.Strings.ZipHtml(writer.ToString())));
            //        write2.Flush();
            //        write2.Close();
            //    }
            //}
        }

# 三、我的MVC框架应用实例 #

## 3.1 MVC 应用DEMO介绍 ##

![381412-20160309020226429-467003690.jpg][]

这是一个ASP.NET 空Web应用项目搭建起来的MVC Web应用项目，它移除了自带的所有引用项目，仅仅保留了System和System.Web，做到了尽可能地“纯净”。通过引入Mvc.Lib核心类库，建立Controller、Model和View文件夹以及对应的类和HTML来实现MVC模式。

（1）引入Mvc.Lib核心类库之后，需要配置一下Web.config，使UrlRoutingModule能够正常工作：

<system.web>
        <compilation debug="true" targetFramework="4.5"/>
        <httpRuntime targetFramework="4.5"/>
        
        <httpModules>
          <add name="UrlRoutingModule" type="Manulife.Web.Mvc.Lib.Routing.UrlRoutingModule"/>
        </httpModules>
      </system.web>
      <system.webServer>
        
        <validation validateIntegratedModeConfiguration="false"/>
        
        <modules>
          <add name="UrlRoutingModule" type="Manulife.Web.Mvc.Lib.Routing.UrlRoutingModule"/>
        </modules>
      </system.webServer>

（2）新建Global全局处理配置，在Application\_Start事件中为项目添加路由规则：

public class Global : System.Web.HttpApplication
        {
    
            protected void Application_Start(object sender, EventArgs e)
            {
                // 注册路由规则1
                RouteTable.Routes.MapRoute(
                    urlTemplate: "{controller}/{action}/{id}",
                    defaults: new { controller = "Home", action = "Index" }
                    );
                // 注册路由规则2
                RouteTable.Routes.MapRoute(
                    urlTemplate: "{controller}/{action}",
                    defaults: new { controller = "Home", action = "Index" }
                    );
                // 注册路由规则3
                RouteTable.Routes.MapRoute(
                    urlTemplate: "{controller}",
                    defaults: new { controller = "Home", action = "Index" }
                    );
            }
    
        }

（3）看看Controller是怎么写的？是不是很熟悉？

public class HomeController : ControllerBase
        {
            public ActionResult Index(int id, string controller, string action)
            {
                return new ContentResult(string.Format("<h1>Controller : {0}, Action : {1}, Id : {2}</h1>", controller, action, id), "text/html");
            }
    
            public ActionResult View()
            {
                return new ViewResult(new { Id = 1, Name = "Edison Chou", Age = 27, Gender = true });
            }
        }

（4）看看View中的HTML呢？这里使用NVelocity模板引擎提供的语法，操作Model实体对象。

<!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
        <title>Index - View</title>
        <meta charset="utf-8" />
    </head>
    <body>
        <h1>User Name : $model.Name</h1>
        <h1>User Age : $model.Age</h1>
    </body>
    </html>

## 3.2 MVC 应用DEMO演示 ##

（1）默认路由 : home/index -> ContentResult

![381412-20160309021321163-1990046935.jpg][]

（2）请求JsonResult

![381412-20160309021432288-1843050114.jpg][]

（3）请求ViewResult

![381412-20160309021723835-136890602.jpg][]

# 附件下载 #

**Manulife.Web.Mvc** : [点我下载][Link 1]

作者：[周旭龙][Link 2]

出处：[http://edisonchou.cnblogs.com/][http_edisonchou.cnblogs.com]

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[381412-20160309014602335-1154928061.jpg]: /images/20211122/3995d9199a814afabf16081f6c3cc9ae.png
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[381412-20160309020226429-467003690.jpg]: /images/20211122/e3e10efce3cf43a08c2d925e57baf8cb.png
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[381412-20160309021432288-1843050114.jpg]: /images/20211122/bddc2442275d4255b5577301392b55c6.png
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[Link 1]: https://github.com/EdisonChou/MyMvcFramework
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