ASP.net教程之[Abp vNext 源码分析] - 1. 框架启动流程

一、简要说明

本篇文章主要剖析与讲解 Abp vNext 在 Web API 项目下的启动流程，让大家了解整个 Abp vNext 框架是如何运作的。总的来说 ，Abp vNext 比起 ABP 框架更加精简。因为在 vNext 版本当中，原来归属于 Abp 库的许多内置的基本组件 (组织单元、拦截器等) 被拆分成了单独的模块，这样我们来看它整个启动流程就更加地直观清晰。

二、源码分析

要分析其源码，我这里是从他官方的 Demo 模板入手的，你可以在 https://abp.io 上构建你自己的模板项目。工具上我使用的是 Jetbrains 家的 Rider，配置好符号服务器(External Symbols Server)，我们就能够直接调试其底层源码。(因为 Abp vNext 项目使用了 Source Link)

2.1 Startup 文件的入口点

这里我选择的项目是 Web API，直接来到其 Startup.cs 文件，我们就可以看到在 Startup 类当中的 Configure() 与 ConfigureService() 方法内部我们注入并启用了 Abp vNext 框架。

public class Startup
{
    public IServiceProvider ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        // 注入 Abp 相关的服务。
        services.AddApplication<DemoAppModule>(options =>
                                               {
                                                   options.UseAutofac();
                                               });
        
        // 接管自带的 IoC Container。
        return services.BuildServiceProviderFromFactory();
    }

    public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, ILoggerFactory loggerFactory)
    {
        // 配置 ASP.NET Core Mvc 相关参数。
        app.InitializeApplication();
    }
}

在上面我们可以看到，ABP vNext 在注入服务的时候支持传入一个 Action<AbpApplicationCreationOptions> 委托。上述代码中，这个委托内部使用了 UseAutoFac() 将 AutoFac 的容器注入到了 MS IoC 当中，关于这块代码下文会着重讲解。

2.2 Abp 服务注册

在上一节看到的服务注册代码，是通过扩展 IServiceCollection 接口编写的一个扩展方法实现的，在方法内部是通过 AbpApplicationFactory 静态工厂来创建一个 AbpApplicationBase 实例。

public static class ServiceCollectionApplicationExtensions
{
    public static IAbpApplicationWithExternalServiceProvider AddApplication<TStartupModule>(
        [NotNull] this IServiceCollection services, 
        [CanBeNull] Action<AbpApplicationCreationOptions> optionsAction = null)
        where TStartupModule : IAbpModule
    {
        return AbpApplicationFactory.Create<TStartupModule>(services, optionsAction);
    }
    
    // ... 其他代码
}

在这个方法当中，通过名字 WithExternalServiceProvider 我们就知道，这个 Applictaion 是依赖于外部的 IServiceProvider 实例。

提示：

它继承的 AbpApplicationBase 基类还拥有另外一个实现，即 AbpApplicationWithInternalServiceProvider 类型，该类型一般 用于控制台程序，它会在 Abp vNext 框架内自行构建一个 IServiceProvider 对象。

我们回到之前的代码，在这个 AbpApplicationWithExternalServiceProvider 类型内部的构造方法很简单，只是通过 IServiceCollection 对象把自己注入到了服务集合当中。

internal class AbpApplicationWithExternalServiceProvider : AbpApplicationBase, IAbpApplicationWithExternalServiceProvider
{
    public AbpApplicationWithExternalServiceProvider(
        [NotNull] Type startupModuleType, 
        [NotNull] IServiceCollection services, 
        [CanBeNull] Action<AbpApplicationCreationOptions> optionsAction
        ) : base(
            startupModuleType, 
            services, 
            optionsAction)
    {
        // 注入自己到 IoC 当中。
        services.AddSingleton<IAbpApplicationWithExternalServiceProvider>(this);
    }

    // 执行框架初始化操作，主要工作是加载模块并执行其初始化方法。
    public void Initialize(IServiceProvider serviceProvider)
    {
        Check.NotNull(serviceProvider, nameof(serviceProvider));

        SetServiceProvider(serviceProvider);

        InitializeModules();
    }
}

重点代码在于它的基类构造函数，在基类构造函数当中 Abp vNext 注入了诸多 ASP.NET Core 需要的日志服务、本地化服务等。并且它也抽象出了一个 IModuleLoader，用于辅助我们加载模块。

internal AbpApplicationBase(
    [NotNull] Type startupModuleType,
    [NotNull] IServiceCollection services,
    [CanBeNull] Action<AbpApplicationCreationOptions> optionsAction)
{
    Check.NotNull(startupModuleType, nameof(startupModuleType));
    Check.NotNull(services, nameof(services));

    // 设置启动模块。
    StartupModuleType = startupModuleType;
    Services = services;

    // 添加一个空的对象访问器，该访问器的值会在初始化的时候被赋值。
    services.TryAddObjectAccessor<IServiceProvider>();

    // 调用用户传入的配置委托。
    var options = new AbpApplicationCreationOptions(services);
    optionsAction?.Invoke(options);

    // 注册自己。
    services.AddSingleton<IAbpApplication>(this);
    services.AddSingleton<IModuleContainer>(this);

    // 添加日志等基础设施组件。
    services.AddCoreServices();
    // 添加核心的 Abp 服务，主要是模块系统相关组件。
    services.AddCoreAbpServices(this, options);

    // 加载模块，并按照依赖关系排序，依次执行他们的生命周期方法。
    Modules = LoadModules(services, options);
}

提示：

这里的对象访问器其实就是一个占位的类型对象，这样方面后面替换其具体实现。例如在上文当中的 IServiceProvider 通过 ObjectAccessor<T> 对象包裹起来，其值是 NULL，但是在后面我们可以根据自己的需要替换其具体的 Value 。

2.3 替换 IoC 容器

再回到之前调用 AddApplication<T>() 传递的委托方法，在其内部我们调用了 UseAutofac() 方法。这个方法很简单，内部就只有三行代码。

这三行代码主要是初始化了一个 AutoFac 的容器构建对象，其次注入 IServiceProviderFactory 和 Abp 的默认实现 AbpAutofacServiceProviderFactory 。

public static void UseAutofac(this AbpApplicationCreationOptions options)
{
    var builder = new ContainerBuilder();
    options.Services.AddObjectAccessor(builder);
    // 这里是实例注册。
    options.Services.AddSingleton((IServiceProviderFactory<ContainerBuilder>) new AbpAutofacServiceProviderFactory(builder));
}

这个工厂类的就是在构建 IServiceProvider 的时候使用，即 BuildServiceProviderFromFactory() 方法。该方法内部逻辑很简单，就是从已经注册的服务集合(IServiceCollection)当中获得之前注册的工厂类，通过调用工厂类的 CreateServiceProvider() 方法构建 IServiceProvider，并作为返回值替换掉默认的 IoC 容器。

public static IServiceProvider BuildServiceProviderFromFactory([NotNull] this IServiceCollection services)
{
    Check.NotNull(services, nameof(services));

    // 遍历已经注册的类型，找到之前注入的工厂类。
    foreach (var service in services)
    {
        var factoryInterface = service.ImplementationInstance?.GetType()
            .GetTypeInfo()
            .GetInterfaces()
            .FirstOrDefault(i => i.GetTypeInfo().IsGenericType &&
                                 i.GetGenericTypeDefinition() == typeof(IServiceProviderFactory<>));

        if (factoryInterface == null)
        {
            continue;
        }

        // 通过反射调用 IServiceProvider 的构建方法。
        var containerBuilderType = factoryInterface.GenericTypeArguments[0];
        return (IServiceProvider)typeof(ServiceCollectionCommonExtensions)
            .GetTypeInfo()
            .GetMethods()
            .Single(m => m.Name == nameof(BuildServiceProviderFromFactory) && m.IsGenericMethod)
            .MakeGenericMethod(containerBuilderType)
            .Invoke(null, new object[] { services, null });
    }

    return services.BuildServiceProvider();
}

// 这里是另外一个重载方法的定义。
public static IServiceProvider BuildServiceProviderFromFactory<TContainerBuilder>([NotNull] this IServiceCollection services, Action<TContainerBuilder> builderAction = null)
{
    Check.NotNull(services, nameof(services));

    var serviceProviderFactory = services.GetSingletonInstanceOrNull<IServiceProviderFactory<TContainerBuilder>>();
    if (serviceProviderFactory == null)
    {
        throw new AbpException($"Could not find {typeof(IServiceProviderFactory<TContainerBuilder>).FullName} in {services}.");
    }

    var builder = serviceProviderFactory.CreateBuilder(services);
    builderAction?.Invoke(builder);
    return serviceProviderFactory.CreateServiceProvider(builder);
}

2.3 初始化 Abp 框架

这里针对 IApplicationBuilder 的扩展是在模块包 Volo.Abp.AspNetCore 当中的，这里仅讲解 ASP.NET Core Mvc 项目是如何处理的。

public static void InitializeApplication([NotNull] this IApplicationBuilder app)
{
    Check.NotNull(app, nameof(app));

    // 获取 IApplicationBuilde 的对象访问器，并将其值设置为 app。
    app.ApplicationServices.GetRequiredService<ObjectAccessor<IApplicationBuilder>>().Value = app;
    
    // 获得之前在 ConfigureService 注册的 Provider 类型，并调用其初始化方法。
    app.ApplicationServices.GetRequiredService<IAbpApplicationWithExternalServiceProvider>().Initialize(app.ApplicationServices);
}

这里可能会疑惑 ObjectAccessor<IApplicationBuilder> 是在什么时候注入的，其实该类型是在 AbpAspNetCoreModule 模块注册的。

public class AbpAspNetCoreModule : AbpModule
{
    // ... 其他代码
    public override void ConfigureServices(ServiceConfigurationContext context)
    {
        // ... 其他代码
        context.Services.AddObjectAccessor<IApplicationBuilder>();
    }
    // ... 其他代码
}

接着看初始化方法内部的操作，初始化方法定义是在基类当中，方法名是 InitializeModules() ，在方法内部，通过 IModuleManager 来执行模块的初始化方法。

protected virtual void InitializeModules()
{
    using (var scope = ServiceProvider.CreateScope())
    {
        scope.ServiceProvider
            .GetRequiredService<IModuleManager>()
            .InitializeModules(new ApplicationInitializationContext(scope.ServiceProvider));
    }
}

除了模块的初始化，模块的销毁动作 Abp vNext 好像是没有作处理，你可以挂载 IApplicationLifetime.ApplicationStopping 事件来手动执行模块的销毁方法。

三、总结

总体来说 Abp vNext 的启动流程与之前精简了许多，这是因为在新的框架当中将许多基础组件从核心层移除了，用户可以自由选择自己需要加载的组件。IoC 相关的代码则是通过的 Microsoft Dependency 提供的 IServiceProvider/IServiceCollection 进行操作，没有了之前的 IocManager。

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