老A說的一句話讓我很受啟發，想要深入了解框架，你要把精力聚焦在 架構設計的層面來思考問題。而透徹了解底層原理，最好的笨辦法就是根據原理對框架核心進行 重建或者說 再造。看起來沒有捷徑，也是最快的捷徑。
題外話
相信很多讀者已經看過老A寫的這篇文章《200行代碼，7個對象——讓你了解ASP.NET Core框架的本質》，這是一篇模仿和重建的典范。重建說白了就是模仿，模仿有一個前置條件就是你對底層原理要爛熟於心。否則畫虎難畫骨，原本要畫虎，最后出來的是只貓。
要理解原理就要去閱讀源碼，就像新人學開車，如何使用尚且磕磕碰碰，更何況讓你去了解汽車的構造和引擎。
所以老A是引路人，我像個門外漢一樣對前輩的文章解讀不下5遍。我有幾個疑問，1.為什么是7個對象？2.這些對象如何分類，如何排序？3.這些對象發明的那個“無”是什么？
在我深入學習和解讀的時候，我越加感覺到老A的這篇文章很值得去深入解讀，所謂知其然，知其所以然，這樣在編碼過程才會游刃有余，以下開始我個人的解讀。
知識准備
- 委托
- 構建模式
- 適配器模式
引子
public class Program
{
public static void Main()
=> new WebHostBuilder()
.UseKestrel()
.Configure(app => app.Use(context => context.Response.WriteAsync("Hello World!")))
.Build()
.Run();
}
以上是原文的代碼，我們可以看到WebHostBuilder、Server（即Kestrel）、ApplicationBuilder(即app)三大重要的對象，如下圖所示：
WebHostBuilder這個父親生出WebHost這個孩子，WebHost又生成整個ASP.NET Core最核心的內容，即由Server和中間件(Middleware)構成的管道Pipeline。我們看下Pipeline的放大圖：
繼續把Pipeline拆開，有個很重要的ApplicationBuilder對象，里面包含Middleware、RequestDelegate。至於HttpContext是獨立共享的對象，貫穿在整個管道中間，至此7大對象全部出場完畢。
Configure是個什么玩意？看下代碼：
public IWebHostBuilder Configure(Action<IApplicationBuilder> configure)
{
_configures.Add(configure);
return this;
}
我們看到他是一個接受IApplicationBuilder的委托！繼續刨根問底，IApplicationBuilder是什么玩意？看下源碼：
public interface IApplicationBuilder
{
IApplicationBuilder Use(Func<RequestDelegate, RequestDelegate> middleware);
RequestDelegate Build();
}
他是一個注冊中間件和生成Application的容器，那么Application是什么呢？源碼沒有這個對象，但是看代碼（如下所示）我們可以知道他是真正的委托執行者（Handler），執行是一個動作可以理解為app，我猜想這是取名為ApplicationBuilder的原因。
public RequestDelegate Build()
{
_middlewares.Reverse();
return httpContext =>
{
//_是一個有效的標識符，因此它可以用作參數名稱
RequestDelegate next = _ => { _.Response.StatusCode = 404; return Task.CompletedTask; };
foreach (var middleware in _middlewares)
{
next = middleware(next);
}
return next(httpContext);
};
}
更詳細的過程可以參考下面這張圖(圖片來源)，
WebHostBuilder開始Build的那一刻開始，WebHost被構造，Server被指定，Middlewares被指定，等WebHost真正啟動的時候，Server開始監聽，收到請求后，Middleware開始執行。
到此，一個完整的ASP.NET Core的流程就簡單的走完了。接下來，我們跟着老A一個一個對象的詳細介紹。
7個對象解讀
1.HttpContext
這個對象應該是最容易理解的，也是我們在編程時候遇到的最多的，最重要的（沒有之一）對象。請看這個對象的簡要代碼：
public class HttpContext
{
public HttpRequest Request { get; }
public HttpResponse Response { get; }
}
public class HttpRequest
{
public Uri Url { get; }
public NameValueCollection Headers { get; }
public Stream Body { get; }
}
public class HttpResponse
{
public NameValueCollection Headers { get; }
public Stream Body { get; }
public int StatusCode { get; set;}
}
我們知道一個Http事務包括最核心的Request（輸入）和Response（輸出），所以HttpContext包含這兩個核心的東西。
老A建議大家從管道的角度來理解該對象的作用，管道和HTTP請求流程一脈相承。在Server接收到請求后，HttpContext被創建。
在服務器和中間件，中間件之間通過什么來傳遞信息？就是共享上下文，這個上下文就是HttpContext。可以說HttpContext是根據HTTP請求原理包裹的在管道之間的共享的一個上下文對象。
為什么這里要把HttpContext放在第一個來介紹，因為這是一個最基礎的對象。這7大對象的講解順序，我感覺是從底層基礎開始講起，再層層往上，最后到WebHostBuilder。
2.RequestDelegate
這個委托太重要了，和HttpContext一樣，老A建議大家從管道的角度來理解這個委托。我們再復習一下管道的含義，如圖所示：
這里的管道：Pipeline = Server + Middlewares
還能更簡單一點嗎？可以的：如下圖所示
這里的管道：Pipeline =Server + HttpHandler。
多個Middlewares構成一個HttpHandler對象，這是整個管道的核心，那么應該如何用代碼來表示呢？
老A講到：“既然針對當前請求的所有輸入和輸出都通過HttpContext來表示，那么HttpHandler就可以表示成一個Action<HttpContext>對象”。
但是由於ASP.NET Core推崇異步編程，所以你應該想得到Task對象，那么HttpHandler自然就可以表示為一個Func<HttpContext，Task>對象。由於這個委托對象實在太重要了，所以我們將它定義成一個獨立的類型。下圖展示的就是整個RequestDelegate的設計思路
public delegate Task RequestDelegate(HttpContext context);
這就是委托的由來！
- 為什么是委托，而不是別的函數？
委托是架構設計的底層技術，非常常見。因為委托可以承載約定的函數，遵循開閉原則，能很好的把擴展對外進行開放，保證了底層架構的穩定性。
3.Middleware
這個對象比較費解。根據源碼我們知道Middleware也是一個委托對象（代碼如下所示），中間件其實就是一個Func<RequestDelegate, RequestDelegate>對象：
private readonly List<Func<RequestDelegate, RequestDelegate>> _middlewares = new List<Func<RequestDelegate, RequestDelegate>>();
該對象的輸入和輸入都是RequestDelegate，為什么要這么設計呢？我們想一下，當前中間件處理完成后需要將請求分發給后續中間件進行處理，他如何讓后續的中間件參與當前的請求呢？所以他必須要拿到代表后續中間件管道構成的那個Handler。
如下圖所示，也就是說，后續三個中間件構成的管道就是一個輸入，執行完畢后，當前中間件也將被“融入”這個管道（此時該新管道就會由四個中間件構成的一個委托鏈），然后再輸出給你由所有的中間件構成的新管道。如下圖所示：
4.ApplicationBuilder
這又是一個builder，可見builder模式在ASP.NET Core有非常廣泛的應用。但是該Builder構建的不是Application，到構建什么內容呢？從下面代碼聲明我們可以看到他有兩個功能。
從Use的使用來看，第一個功能是注冊器，他把一個個中間件串聯成一個管道。
public interface IApplicationBuilder
{
IApplicationBuilder Use(Func<RequestDelegate, RequestDelegate> middleware);
RequestDelegate Build();
}
第二個功能是Build，如下所示：
public class ApplicationBuilder : IApplicationBuilder
{
private readonly List<Func<RequestDelegate, RequestDelegate>> _middlewares = new List<Func<RequestDelegate, RequestDelegate>>();
public RequestDelegate Build()
{
_middlewares.Reverse();
return httpContext =>
{
RequestDelegate next = _ => { _.Response.StatusCode = 404; return Task.CompletedTask; };
foreach (var middleware in _middlewares)
{
next = middleware(next);
}
return next(httpContext);
};
}
public IApplicationBuilder Use(Func<RequestDelegate, RequestDelegate> middleware)
{
_middlewares.Add(middleware);
return this;
}
}
Build真正做的事情是循環組裝中間件，最后把組裝好的委托鏈進行返回。從_middlewares.Reverse();我們又可以知道，對於委托鏈來說，中間件的注冊順序和執行順序是相反的，這里需要進行反轉，然后才能保證先注冊的中間件先執行。
5.Server
Server對象相對比較簡單，我們看下他的接口定義：
public interface IServer
{
Task StartAsync(RequestDelegate handler);
}
我們可以看到Server有個啟動函數StartAsync，StartAsync內部封裝了RequestDelegate中間件，同時內部也會new一個HttpContext(features)，這樣Server、RequestDelegate、HttpContext三者就全部聚齊了。
public class HttpListenerServer : IServer
{
private readonly HttpListener _httpListener;
private readonly string[] _urls;
public HttpListenerServer(params string[] urls)
{
_httpListener = new HttpListener();
//綁定默認監聽地址（默認端口為5000）
_urls = urls.Any()?urls: new string[] { "http://localhost:5000/"};
}
public async Task StartAsync(RequestDelegate handler)
{
Array.ForEach(_urls, url => _httpListener.Prefixes.Add(url));
_httpListener.Start();
Console.WriteLine("Server started and is listening on: {0}", string.Join(';', _urls));
while (true)
{
//該方法將阻塞進程（這里使用了await），等待傳入的請求，直到收到請求
var listenerContext = await _httpListener.GetContextAsync();
//打印狀態行: 請求方法, URL, 協議版本
Console.WriteLine("{0} {1} HTTP/{2}",
listenerContext.Request.HttpMethod,
listenerContext.Request.RawUrl,
listenerContext.Request.ProtocolVersion);
// 獲取抽象封裝后的HttpListenerFeature
var feature = new HttpListenerFeature(listenerContext);
// 獲取封裝后的Feature集合
var features = new FeatureCollection()
.Set<IHttpRequestFeature>(feature)
.Set<IHttpResponseFeature>(feature);
// 創建HttpContext
var httpContext = new HttpContext(features);
Console.WriteLine("[Info]: Server process one HTTP request start.");
// 開始依次執行中間件
await handler(httpContext);
Console.WriteLine("[Info]: Server process one HTTP request end.");
// 關閉響應
listenerContext.Response.Close();
}
}
}
public static partial class Extensions
{
public static IWebHostBuilder UseHttpListener(this IWebHostBuilder builder, params string[] urls)
=> builder.UseServer(new HttpListenerServer(urls));
通過以上代碼分析，我們可以畫個圖做總結：
- 適配器模式
由於ASP.NET Core可以支持不同的WebServer，比如Kestrel和IIS，不同的WebServer返回的HttpContext各不相同，所以這里又增加了一個中間層進行適配。這個中間層是什么呢？如下圖所示，就是IRequestFeature和IResponseFeature。這一層是典型的適配器模式。
這里重點講解的7大對象，這個適配器模式的實現細節暫且略過。
6.WebHost
public interface IWebHost
{
Task StartAsync();
}
根據這段定義，我們只能知道簡單知道WebHost只要是用來啟動什么對象用的，具體什么對象似乎都可以。直到我們看了實現，如下代碼所示：
public class WebHost : IWebHost
{
private readonly IServer _server;
private readonly RequestDelegate _handler;
public WebHost(IServer server, RequestDelegate handler)
{
_server = server;
_handler = handler;
}
public Task StartAsync() => _server.StartAsync(_handler);
}
通過StartAsync，我們知道WebHost是用來啟動管道的中間件的，管道是在作為應用宿主的WebHost對象啟動的時候被構建出來的。
而WebHost是如何被創建的呢？接下來就要講他的父親WebHostBuilder
7.WebHostBuilder
public class WebHostBuilder : IWebHostBuilder
{
private IServer _server;
private readonly List<Action<IApplicationBuilder>> _configures = new List<Action<IApplicationBuilder>>();
public IWebHostBuilder Configure(Action<IApplicationBuilder> configure)
{
_configures.Add(configure);
return this;
}
public IWebHostBuilder UseServer(IServer server)
{
_server = server;
return this;
}
public IWebHost Build()
{
var builder = new ApplicationBuilder();
foreach (var configure in _configures)
{
configure(builder);
}
return new WebHost(_server, builder.Build());
}
}
我們看到該對象有個Build方法，內部返回一個WebHost對象，這就是父親的職責，負責生娃，他的娃就是WebHost。生出來的時候，給孩子一個ApplicationBuilder作為食物。而這個食物其實是包裹起來的，展開來看就是一個個RequestDelegate委托鏈。
public interface IWebHostBuilder
{
IWebHostBuilder UseServer(IServer server);
IWebHostBuilder Configure(Action<IApplicationBuilder> configure);
IWebHost Build();
}
父親除了創建WebHost之外，他還提供了注冊服務器的UseServer方法和用來注冊中間件的Configure方法。說到Configure方法，我們一定還記得ApplicationBuilder方法的Use也是一個注冊器。這兩個注冊器有何不同呢？我們對比一下代碼：
- WebHostBuilder：
public IWebHostBuilder Configure(Action<IApplicationBuilder> configure)
{
_configures.Add(configure);
return this;
}
- ApplicationBuilder：
public IApplicationBuilder Use(Func<RequestDelegate, RequestDelegate> middleware)
{
_middlewares.Add(middleware);
return this;
}
其中Use只是增加一個中間件，Configure輸入的是中間件構成的委托鏈。我們看下入口函數的代碼就知道了：
public static async Task Main()
{
await new WebHostBuilder()
.UseHttpListener()
.Configure(app => app
.Use(FooMiddleware)
.Use(BarMiddleware)
.Use(BazMiddleware))
.Build()
.StartAsync();
}