Dot NET Core Host - 運作概述圖解

Net Core 為一跨平台的應用開發，其此框架上可以加上許多自製服務，稱之為容器也不為過。

如果要細說明此框架，完整明瞭，可以寫出一整本厚厚的書。但如果要先瞭解框架主要的運作過程，尤其是搭配MVC控制器，是可以將此用圖解的方式將其軌跡整理出來，將其作出關係圖，當作踏入此框架的一個指引，近而未來可以抓出蛛絲馬跡來深入探討。

以下是對一個 Dot NET Core 專案搭配 MVC Controller 的概述圖解，使用的 Framework 為 .NET Core 3.1:

先展現出專案的進入點與 Startup 類別:

接著由進入點 Main 來進行 Host 相關建置:

首先進入第一個函示CreateHostBuilder()，使用靜態類別 Host。接著S1的路線新增HostBuilder實體，此為一個架構內部的大容器，包含數個子容器，與其它如 _serviceProviderFactory、_appServices等重要的欄位；也有如驅動的函示如Build、CreateServiceProvider等。沿S2路線，來到此HostBuilder實體的擴增類別，可以找到 ConfugureWebHostDefaults函示，此函示包含相關設定如 Web Server、IIS 、相關provider等設定。當設置好該賦予的設定與預先規劃好要做的程式後，來到S3路線的 CreateServiceProvider。這邊會執行註冊Service，所以首先會到S4建立 ServiceCollection 實體當作容器，其擴充類別提供了重要的註冊函示 Add、AddScoped、AddSingleton、AddTransient等，註冊的服務會存放到 _desciptors，為ServiceDescriptor集合。

接下來要繼續HostBuilder實體的ConfugureWebHostDefaults所執行的事:

HostBuilder實體的ConfugureWebHostDefaults會新增實體GenericWebHostBuilder，並將此實體傳送到靜態類別WebHost的ConfugureWebDefaults函示中，做環境的設定、相關服務的註冊、IIS的設定及相關建置程式規劃。

另外還會呼叫GenericWebHostBuilder的UseStartup函示，它會透過 Microsoft.AspNetCore.Hosting 下的擴增類別作初始化設定後，再呼叫GenericWebHostBuilder的ConfigureServices函示，其先對HostBuilder.ConfigureServices做委派內容；最後離開UseStartup再對HostBuilder.ConfigureServices進行委派，如下:

HostBuilder.ConfigureServices((context, services) = services.AddHostedServiceGenericWebHostService());

以上可以視為大部分的設定與委派程式行為，到此時為一個中途段落，接下來是 HostBuilder.Build() ，非常重要，有5大步驟，以下為第一步，即呼叫 HostBuilder.BuildHostConfiguration:

先新增實體ConfigurationBuilder，並利用ConfigurationBuilder.Build新增ConfigurationRoot實體，回存到HostBuilder的_hostConfiguration。接續foreach處理HostBuilder裡的_configureHostConfigActions此一子容器的委派內容，其中一個內容點出來為執行GenericWebHostBuilder.ExecuteHosingStartups()，產生實體HostingStartupWebHostBuilder實體存回自己的_hostingStartupWebHostBuilder，可以利用它來對GenericWebHostBuilder做相關的事務。

第二步為呼叫 HostBuilder.CreateHostingEnvironment，其內容大多對環境做設定。

第三步為呼叫 HostBuilder.CreateHostingBuilderContext,如下:

新增HostBuilderContext實體，存放了HostBuilder的_hostConfiguration與_hostingEnvironment參考，再回存到HostBuilder的_hostBuilderContext。

第四步呼叫 HostBuilder.BuildAppConfiguration:

新增了ConfigurationBuilder實體，也一用擴增類別函示新增了ChainedConfigurationSource實體，將HostBuilder的_hostConfiguration參考加入到configuration屬性中，再把自己整份實體存到ConfigurationBuilder.Sources；再呼叫ConfigurationBuilder.Build新增實體ConfigurationRoot，回存到HostBuilder的_appConfiguration。

第五步呼叫HostBuilder.CreateServiceProvider:

這步驟和開發者會接觸到的Startup類別有密切關係。首先會foreach處理HostBuilder的容器_configureServicesActions，其中一個被處理的事務是去擷取專案內的Startup類別，並利用了StartupLoader.FindMethod方法將Startup類別中的ConfigureServices函式相關資訊存到ConfigureServicesBuilder.MethodInfo屬性，然後執行此函式。 此函示可以供開發者註冊相關服務，也可將實行DI到Controller建構子參數的實作註冊到ServiceCollection的_descriptor中。 最後利用預設的 ServiceFactoryAdapter 與 DefaultServiceProviderFactory，建立了Provider如下:

其以ServiceCollection為參數透過DynamicServiceProviderEngine與父類別ServiceProviderEngine產生CallSiteFactory實體為屬性，存回HostBuilder的_appServices。如果要實現已經註冊的服務，可以呼叫透過DynamicServiceProviderEngine繼承的ServiceProvider中的函示GetService來進行resolve。 回到剛剛Startup類別中的ConfigureServices函式，本專案執行services.AddControllers()，如下:

然後執行:

services .AddMvcCore() .AddApiExplorer() .AddAuthorization() .AddCors() .AddDataAnnotations() .AddFormatterMappings()

services.AddMvcCore為 ServiceCollection的擴充類別下的AddMvcCore函式，最後產生MvcBuilder實體，其中一個屬性Services，為整個ServiceCollection的參考。而此MvcBuilder實體的產生目的，是為之後的AddApiExplorer、AddAuthorization、AddCors、AddDataAnnotations與AddFormatterMappings，以MvcBuilder擴充類別的方式來整合這些函式。這些函式的目的，就是將相關service註冊到ServiceCollection中的_descriptor。

最後要展示的是Startup類別中，Configure函式被呼叫的時間點與用途，運作關係如下:

在HostBuilder.Run()的階段，其中一個task為 Host.StartAsync()，會先執行產生ApplicationBuilder實體的任務，如上圖，此時體會傳入GenericWebHostService.Options.ConfigureApplication，再利用 ConfigurationBuilder.Build去執行Startup中的Configure函式。這個函式可以供開發者利用建構好的ApplicaitonBuilder去加入一些MiddleWare，依照順序執行。

以上是 Dot Net Core 在 Host 建立與設定時，與專案 Startup 類別的互動關係，先建立如地圖指引般的參考，供未來可以再進一步更詳細的深入探討時的簡介指引。