白话学习MVC(五)Controller的激活

更新时间：2022-09-19 23:40:38

一、概述

　　在此系列开篇的时候介绍了MVC的生命周期，对于请求的处理，都是将相应的类的方法注册到HttpApplication事件中，通过事件的依次执行从而完成对请求的处理。对于MVC来说，请求是先经过路由系统，然后由一个MvcHandler来处理的，当请求到来时，执行此MvcHandler的ProcessRequest方法（因为已将 MvcHandler类的ProcessRequest方法注册到HttpApplication的事件中，所以事件的执行就触发了此方法）。详细请看之前介绍MVC生命周期的两篇博客。
　　下面我们就以MVC声明周期为主线，来分析下MVC源码

public class MvcHandler : IHttpAsyncHandler, IHttpHandler, IRequiresSessionState
{
    protected virtual void ProcessRequest(HttpContext httpContext)
    {
        //使用HttpContextWrapper对HttpContext进行封装,封装的目的是为了解耦以获得可测试性.然后从RequestContext.RouteData中提取Controller名称.
        HttpContextBase httpContext2 = new HttpContextWrapper(httpContext);
        this.ProcessRequest(httpContext2);
    }
    
    protected internal virtual void ProcessRequest(HttpContextBase httpContext)
    {
        IController controller;
        IControllerFactory controllerFactory;
        this.ProcessRequestInit(httpContext, out controller, out controllerFactory);//获取到Controler和ControllerFactory实例，并赋值给局部变量
        try
        {

//Action的调用，下一篇介绍
                //当前Controler对象的Action的创建与执行（执行包括:加载TempData, 创建及执行Action，处理Action返回的ActionResult ，保存TempData数据）
                controller.Execute(this.RequestContext);
                
        }
        finally
        {
            //释放当前Controler对象
            controllerFactory.ReleaseController(controller); 
        }
    }
}

二、Controller的激活

　　从上述代码中可以看出，对Controller激活的相关的操作是通过MvcHandler类的 ProcessRequestInit 方法来执行，而执行完成后，将获取到Controller和ControllerFactory实例！也就是说这个 this.ProcessRequestInit(httpContext, out controller, out controllerFactory) 方法才是本片博客的旨在，下面就通过这个方法的内部代码来剖析下Controller的激活的机制！

private void ProcessRequestInit(HttpContextBase httpContext, out IController controller, out IControllerFactory factory)
{
   //使用指定的 HTTP 上下文来添加版本标头。如：添加一个Http Header： HTTP/1.1 200 OK   …   X-AspNetMvc-Version: 2.0…
   this.AddVersionHeader(httpContext);
   this.RemoveOptionalRoutingParameters();
//RequestContext.RouteData中提取Controller名称。如：Home/Index的话，就获取到Home
   string requiredString = this.RequestContext.RouteData.GetRequiredString("controller");

factory = this.ControllerBuilder.GetControllerFactory();//获取一个用于创建Controller实例的ControllerFactory.默认DefaultControllerFactory
   controller = factory.CreateController(this.RequestContext, requiredString);//根据ControllerFactory创建Controller对象。


   if (controller == null)
   {
     throw new InvalidOperationException(string.Format(CultureInfo.CurrentUICulture,MvcResources.ControllerBuilder_FactoryReturnedNull,new object[]
        {
            factory.GetType(),
            requiredString
        }));
   }
}
由于使用了out关键字，这个方法中的执行过程中所得到的值，即：赋值给ProcessRequest方法中声明的Controller和ControllerFactory

显然，上述的代码中这两行代码是重点，代码通过执行一个全局的变量ControllerBuilder的GetControllerFactory方法得到一个ControllerFactory，然后再通过执行此ControllerFactory的CreateController方法得到 Controller实例！

   factory = this.ControllerBuilder.GetControllerFactory();//获取一个用于创建Controller实例的ControllerFactory.默认DefaultControllerFactory
   controller = factory.CreateController(this.RequestContext, requiredString);//根据ControllerFactory创建Controller对象。

下面就来了解下这两行代码：

1、factory = this.ControllerBuilder.GetControllerFactory();

　　 this.ControllerBuilder是MvcHandler类的一个属性，属性返回的是MvcHandler类声明的一个 ControllerBuilder类型的字段，属性在返回时会判断当前字段是否为空，如果为空，则调用ControllerBuilder类的静态属性 Current字段，来获取一个ControllerBuilder实例。
namespace System.Web.Mvc
{
    public class MvcHandler : IHttpAsyncHandler, IHttpHandler, IRequiresSessionState
    {
        //省略其他成员变量
        private ControllerBuilder _controllerBuilder;
        internal ControllerBuilder ControllerBuilder
        {
            get
            {
                if (_controllerBuilder == null)
                {
                    _controllerBuilder = ControllerBuilder.Current;
                }
                return _controllerBuilder;
            }
            set { _controllerBuilder = value; }
        }

        private void ProcessRequestInit(HttpContextBase httpContext, out IController controller, out IControllerFactory factory)
        { 
            //省略其他代码
            factory = ControllerBuilder.GetControllerFactory();
        }
    }
}
 

_controllerBuilder = ControllerBuilder.Current;说明ControllerBuilder是由ControllerBuilder类的静态属性Current获取的，接下来再看一下ControllerBuilder类
ControllerBuilder

　　ControllerBuilder类中有一个静态字段private static ControllerBuilder _instance = new ControllerBuilder();，静态字段是在程序执行前加载的，那么由代码可知，就需要执行该类的构造函数，即执行public ControllerBuilder(): this(null)，而其后的: this(null)则表示要去执执行带一个参数的构造函数 ControllerBuilder(IResolver<IControllerFactory> serviceResolver)，这个构造函数中首先判断传入的参数是否为空，如果为空的话就实例化一个 SingleServiceResolver<IControllerFactory>对象（暂且理解为封装 ControllerFactory的一个类），并赋值给私有变量_serviceResolver，通过调用_serviceResolver的 Current属性来获取当前封装的ControllerFactory实例。
实例化SingleServiceResolver<IControllerFactory>对象时：

ControllerBuilder

　　注意，当实例化SingleServiceResolver<IControllerFactory>时，只有第一个参数是变量，默认情况下传入的是null，那么实例化的该SingleServiceResolver对象的Current属性就返回 DefaultControllerFactory；当调用ControllerBuilder的SetControllerFactroy方法时会对_factoryThunk 赋值一个自定义的ControllerFactory时，那么实例化的该SingleServiceResolver对象的Current属性就返回自定义的ControllerFactory。所以，此处就是一个扩展点，我们可以自定义一个ControllerFactory，并通过 ControllerBuilder.Current.SetControllerFactory(...)方法来让程序使用自定的 ControllFatory。这里需要说明一下的是_factoryThunk 是一个无参数、返回值类型为IControllerFactory的委托，而_factoryThunk()则是一个执行这个委托得到的返回值（null、自定义的ControllerFactory）。

我们说了：
　　当参数为null时，该实例对象的Current属性返回的是DefaultControllerFactory
　　当参数为自定义ControllerBuilder时，该实例对象的Current属性返回的是自定义的ControllerBuilder
由于之前我们一直把SingleServiceResolver<IControllerFactory>当作是一个封装 ControllerBuilder的一个类，下面就来看看它到底是不是封装ControllerBuilder的，并且到底是如何根据第一个参数的不同而决定其Current属性返回值的具体类不同的。
internal class SingleServiceResolver<TService> : IResolver<TService>
        where TService : class
    {
        //省略其他成员变量
        private Lazy<TService> _currentValueFromResolver;
        private Func<TService> _currentValueThunk;
        private TService _defaultValue;
        private Func<IDependencyResolver> _resolverThunk;
        private string _callerMethodName;

        public SingleServiceResolver(Func<TService> currentValueThunk, TService defaultValue, string callerMethodName)
        {
            //省略其他代码
            _resolverThunk = () => DependencyResolver.Current;//暂且不议
            _currentValueFromResolver = new Lazy<TService>(GetValueFromResolver);//暂且不议
            _currentValueThunk = currentValueThunk;//将此泛型委托赋值给私有变量_currentValueThunk
            _defaultValue = defaultValue;//将此泛型类型赋值给私有变量_defaultValue（当前TService就是IControllerFactory）
            _callerMethodName = callerMethodName;
        }
        
        public TService Current
        {
            //_currentValueThunk()就是第一个参数（无参数的委托）执行之后的返回值
            //_defaultValue就是传入的DefaultControllerFactory实例
            //可见如果第一个参数为空的话，返回的就是DefaultControllerFactory实例；否则就是泛型委托的返回值类型的实例，即自定义的ControllerFactory
            get { return _currentValueFromResolver.Value ?? _currentValueThunk() ?? _defaultValue; }
        }
        private TService GetValueFromResolver()
        {
            //_resolverThunk()返回的就是DefaultDependencyResolver实例
            //在调用IDependencyResolver的扩展方法中的GetService<TService>方法
            TService result = _resolverThunk().GetService<TService>();
            return result;
        }
    }
　　如果上述构造函数中的前两句代码暂且不议(灰色字体就用不到)，那么就非常简洁了，即：当构造函数中第一个参数为null，则 Current的属性返回的就是第二个参数的值。反映到当前的创建ControllerFacotory，第一个参数就是自定义的 ControllerFactory（可通过ControllerBuilder的SetControllerFactory添加自定义的 ControllerFactory），第二个参数就是默认的DefaultControllerFactory。
　　其实，整个过程灰色字体就是通过IService创建实例（此处IService=IControllerFactory），接下来我们就来单独的看看被暂且搁置的灰色字体部，分析代码前，先来了解一下的接口和类：
　　IDependencyResolver接口中有两个方法，是以类型做为参数通过反射类创建对象，而IDependencyResolver接口还有两个同样功能的泛型扩展方法定义在类DependencyResolverExtensions中；
DefaultDependencyResolver类实现了IDependencyResolver接口；
DependencyResolver类则是用来创建【实现IDependencyResolver接口的类的实例】，默认情况创建的是DefaultDependencyResolver类的实例，最终通过DependencyResolver类的静态Current属性可得到创建的实例。

DependencyResolver

IDependencyResolver

DependencyResolverExtensions

　　1、_resolverThunk = () => DependencyResolver.Current;
　　　 DependencyResolver类的静态属性Current默认情况下返回的就是一个DependencyResolver实例，并将该实例作为委托_resolverThunk的返回值。
2、_currentValueFromResolver = new Lazy<TService>(GetValueFromResolver);
　　　 Lazy表示延迟执行，当执行lazy实例的value属性时候才执行Lazy构造函数中的方法，方法的返回值就是value属性的值。此处表示当调用_currentValueFromResolver的value属性时，就会执行方法GetValueFromResolver()，在方法内调用了执行_resolverThunk委托得到的DefaultDependencyResolver实例的扩展方法GetService<TService>通过反射创建TService的实例，并作为返回值。而方法的返回值就是Lazy的value属性的值。
由于ControllerBuilder构造函数中实例化SingleServiceResolver<TService>类型时，TService=IControllerFactory接口，所以调用泛型方法GetService<TService>()方法时，传入的类型是接口IControllerFactory，而方法内部的判断如果是接口或抽象类时候就返回null，即： _currentValueFromResolver.Value=null 。那么此处的灰色部分执行的最终结果就是_currentValueFromResolver.Value=null，在这里没有其到作用！

　　以上介绍了factory = this.ControllerBuilder.GetControllerFactory();中的ControllerBuilder如何实例化，并如何返回一个ControllerFactory实例。有了ControllerFactory之后，那么就该调用ControllerFactory的 CreateController(RequestContext requestContext, string controllerName);方法（根据第二个参数通过反射实例化一个Controller，并返回）。

非重点补充

注：以上所说的ControllerFactory泛指实现了IControllerFactory接口的类；

2、controller = factory.CreateController(this.RequestContext, requiredString);

　　此行代码，利用上一句得到一个ControllerFactory实例，再将【请求上下文】和【要激活的Controller的字符串】作为参数来调用 ControllerFactory类的CreateController方法，以此创建Controller实例，并返回！即：通过ControllerFactory类来完成对Controller的激活，那么对于此行代码的解析就成了对ControllerFactory 类的分析！

　　因为ControllerFactory泛指实现了IControllerFactory的类，所以就从IControllerFactory接口开始介绍：
    public interface IControllerFactory
    {
        //获取Controller实例
        IController CreateController(RequestContext requestContext, string controllerName);
        //返回值为SessionStateBehavior枚举，表示请求处理过程中会话状态支持的模式
        SessionStateBehavior GetControllerSessionBehavior(RequestContext requestContext, string controllerName);
        //释放Controller实例
        void ReleaseController(IController controller);
    }
public enum SessionStateBehavior

{
    Default,使用默认 ASP.NET 逻辑来确定请求的会话状态行为。 
    Required,为请求启用完全的读写会话状态行为。 
    ReadOnly,为请求启用只读会话状态。 
    Disabled 禁用会话状态。
}
　　我们可以实现此IControllerFactory接口，再通过ControllerBuilder.Current.SetControllerBuilder()添加自定义的 ControllerBuilder；然后默认情况下，MVC使用的是DefaultControllerFactory，接下来就看看 DefaultControllerFactory中是如何实现IControllerFactory接口的。
    public class DefaultControllerFactory : IControllerFactory
    {
        //省略其他成员
        private IResolver<IControllerActivator> _activatorResolver;
        private IControllerActivator _controllerActivator;
        private ControllerBuilder _controllerBuilder;
       
        public DefaultControllerFactory()
            : this(null, null, null)
        {
        }
        //利用自定义的ControllerActivator时，通过在ControllerBuilder中实例化DefaultControllerFactory时出入自定义ControllerActivator为参数
        public DefaultControllerFactory(IControllerActivator controllerActivator)
            : this(controllerActivator, null, null)
        {
        }

        internal DefaultControllerFactory(IControllerActivator controllerActivator, 
            IResolver<IControllerActivator> activatorResolver, IDependencyResolver dependencyResolver)
        {
            //controllerActivator类才是最终通过反射创建Controller实例的
            //重点：这里对判断controllerActivator的判断，只有当为空时才使用默认的DefaultControllerActivator
            //所以，这里又有一个扩展，通过实现IControllerActivator接口创建自定义ControllerActivator
            //在实例化DefaultControllerFactory时传入自定义ControllerActivator作为参数
            if (controllerActivator != null)
            {
                _controllerActivator = controllerActivator;
            }
            else
            {
　　　　　　　　　 //这里的实例化SingleServiceResolver时，传入的又是接口，如上讲解的SingleServiceResolver类中灰色字体部分没有起到作用！
                //此处第一个参数是个常量且为null，所以此SingleServiceResolver<>的Current属性只能返回DefaultControllerActivator实例
                _activatorResolver = activatorResolver ?? new SingleServiceResolver<IControllerActivator>(
                                                              () => null,
                                                              new DefaultControllerActivator(dependencyResolver),
                                                              "DefaultControllerFactory constructor");
            }
        }
        //在ControllerBuilder中实例化DefaultControllerFactory时，赋值。（参见ControllerBuilder类的构造函数）
        internal ControllerBuilder ControllerBuilder
        {
            get { return _controllerBuilder ?? ControllerBuilder.Current; }
            set { _controllerBuilder = value; }
        }

        private IControllerActivator ControllerActivator
        {
            get
            {
                //当_controllerActivator为空时，才去_activatorResolver中获取DefaultControllerActivator实例作为ControllerActivator
                if (_controllerActivator != null)
                {
                    return _controllerActivator;
                }
                _controllerActivator = _activatorResolver.Current;
                return _controllerActivator;
            }
        }

        public virtual IController CreateController(RequestContext requestContext, string controllerName)
        {
            //省略其他代码
　　　　　　　//根据字符串【类型名】和【上下文中的命名空间】创建Controller的类型
            Type controllerType = GetControllerType(requestContext, controllerName);
            IController controller = GetControllerInstance(requestContext, controllerType);//根据类型创建Controller实例
            return controller;
        }

        protected internal virtual IController GetControllerInstance(RequestContext requestContext, Type controllerType)
        {
            //省略其他代码
　　　　　　 //调用ControllerActivator实例的Create通过反射创建实例。默认为DefaultControllerActivator
            return ControllerActivator.Create(requestContext, controllerType);
        }

    }
DefaultControllerActivator

　　上述代码中注释部分包含【Controller激活的步骤】和又一扩展点【创建自定ControllerActivator 】，所以略显混乱。下面我们就来用文字叙述一下这两部分：
一、根据ControllerBuilder中实例化DefaultControllerFactory时，利用的是无参数的构造函数，但是此构造函数又带着三个为null的参数执行有三个参数的构造函数，所以默认情况下私有字段_controllerActivator就是null，那么执行Current来获取ControllerActivator时，就将DefaultControllerActivator实例赋值给_controllerActivator字段，之后再调用该实例的Create方法，在方法内部利用反射创建Controller实例。
二、正如我们所知，最后是通过一个ControllerActivator的Create方法，根据参数【请求上下文】【Controller类型】来实现创建Controller实例的。所以，我们就可以通过实现IControllerActivator接口来创建自定义的ControllerActivator。创建自定义的ControllerActivator没问题，那么
如何使程序去利用自定义的ControllerActivator呢？
答：注意DefaultControllerFactory含有三个参数的构造函数，首先会判断第一个参数controllerActivator如果不为空，则将参数赋值给私有变量_controllerActivator。当通过Current获取当前ControllerActivator时，判断私有变量_controllerActivator是否为空，如果不为空，则直接返回。由此，我们就可以在实例化DefaultControllerFactory时为第一个参数传入自定义ControllerActivator实例，即通过实例化含一个参数DefaultControllerFactory构造函数，进而再去执行三个参数的构造函数。
又如何执行DefaultControllerFactory带一个参数的构造函数并传入自定义ControllerActivator实例作为参数呢？
　　答：通过在Application_Start方法中通过ControllerBuilder的SetControllerBuilder方法的参数中传入new DefaultControllerFactory(new MyControllerActivator())为参数。即：MyControllerActivator类是实现了 IControllerActivator接口的自定义ControllerActivator
ControllerBuilder controllerBulder = ControllerBuilder.Current;
controllerBulder.SetControllerFactory(new DefaultControllerFactory(new MyControllerActivator()));
　　以上就是第二句代码controller = factory.CreateController(this.RequestContext, requiredString);获取Controller实例的全部，其中又对发现了一个扩展点【自定义ControllerActivator】和如何让程序使用自定义的ControllerActivator

三、Controller的释放

　　由本篇博客概述中的MvcHandler类中，可以看出在try finally块的fianlly中通过controllerFactory.ReleaseController(controller); 即：当前ControllerFactory的ReleseController方法来实现释放，我们就来看看默认的DefaultControllerFactory中的ReleseController方法

    public class DefaultControllerFactory : IControllerFactory
    {
        //省略其他成员

        public virtual void ReleaseController(IController controller)
        {
            IDisposable disposable = controller as IDisposable;
            if (disposable != null)
            {
                disposable.Dispose();
            }
        }
    }

以上本篇博客Controller激活的全部内容！！！

对于Controller激活的相关知识中遗留的问题有：
1、Controller类型的缓存

2、会话状态行为的控制

3、DependencyResoolver类（已更新）

如有兴趣的话，对于此三部分的问题可以到Artech的博客MVC系列【How ASP.NET MVC Works】Controller激活部分学习下！

更新
2013-10-19：已在ContrllerBuilder创建ControllerFactory部分添加对DependencyResoolver类的介绍！

本文转自武沛齐博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/wupeiqi/p/3245739.html，如需转载请自行联系原作者

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白话学习MVC(五)Controller的激活

一、概述

二、Controller的激活

三、Controller的释放

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