（15）ASP.NET Core Web主機（IWebHostBuilder）

1.前言 ASP.NET Core應用程式可以配置和啟動主機（Host）。主機負責應用程式啟動和生存期管理，配置伺服器和請求處理管道。主機還可以設置日誌記錄、依賴關係註入和配置。而host主機又包括Web主機（IWebHostBuilder）和通用主機（IHostBuilder）。該章節主要介紹了用 ...

1.前言

ASP.NET Core應用程式可以配置和啟動主機（Host）。主機負責應用程式啟動和生存期管理，配置伺服器和請求處理管道。主機還可以設置日誌記錄、依賴關係註入和配置。而host主機又包括Web主機（IWebHostBuilder）和通用主機（IHostBuilder）。該章節主要介紹了用於托管Web應用的Web主機。對於其他類型的應用，請使用通用主機。

2.設置主機

創建使用IWebHostBuilder實例的主機。通常在應用程式的入口點來執行Main方法。在項目模板中，Main位於Program.cs。典型應用預設調用CreateDefaultBuilder來開始創建主機：

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        CreateWebHostBuilder(args).Build().Run();
    }
    public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
        WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
            .UseStartup<Startup>();
}

2.1執行下列任務

調用CreateDefaultBuilder的代碼位於名為CreateWebHostBuilder的方法中，這讓它區分於 Main中對生成器對象調用Run的代碼。CreateDefaultBuilder執行下列任務：
●使用應用程式的托管配置提供應用程式將Kestrel伺服器配置為Web伺服器。
●將內容根設置為由 Directory.GetCurrentDirectory返回的路徑。
●通過以下對象載入主機配置：
○首碼為ASPNETCORE_的環境變數（例如，ASPNETCORE_ENVIRONMENT）。
○命令行參數。
●按以下順序載入應用程式配置：
○appsettings.json。
○appsettings.{Environment}.json。
○應用在使用入口程式集的Development環境中運行時的機密管理器。
○環境變數。
○命令行參數。
●配置控制台和調試輸出的日誌記錄。日誌記錄包含appsettings.json或appsettings.{Environment}.json文件的日誌記錄配置部分中指定的日誌篩選規則。
●使用ASP.NET Core模塊在IIS後面運行時，CreateDefaultBuilder會啟用IIS集成，這會配置應用程式的基址和埠。IIS集成還配置應用程式以捕獲啟動錯誤。
●如果應用環境為“開發（Development）”，請將ServiceProviderOptions.ValidateScopes設為true。

2.2重寫和增強定義的配置

ConfigureAppConfiguration、ConfigureLogging以及IWebHostBuilder的其他方法和擴展方法可重寫和增強CreateDefaultBuilder定義的配置。下麵是一些示例：
●ConfigureAppConfiguration：用於指定應用的其他IConfiguration。下麵的ConfigureAppConfiguration調用添加委托，以在appsettings.xml文件中添加應用配置，該示例在Core系列第11章節有演示。可多次調用ConfigureAppConfiguration。請註意，此配置不適用於主機（例如，伺服器URL或環境）。

public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
    WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .ConfigureAppConfiguration((hostingContext, config) =>
    {
        config.AddXmlFile("appsettings.xml", optional: true, reloadOnChange: true);
});

●ConfigureLogging：ConfigureLogging調用添加委托，將最小日誌記錄級別 (SetMinimumLevel)配置為LogLevel.Warning。此設置重寫CreateDefaultBuilder在appsettings.Development.json和appsettings.Production.json中配置，分別為LogLevel.Debug和LogLevel.Error。可多次調用 ConfigureLogging。

public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .ConfigureLogging(logging =>
    {
        logging.SetMinimumLevel(LogLevel.Warning);
});

●ConfigureKestrel：調用ConfigureKestrel來重寫CreateDefaultBuilder在配置Kestrel時建立的30,000,000位元組預設Limits.MaxRequestBodySize：

public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .ConfigureKestrel((context, options) =>
    {
        options.Limits.MaxRequestBodySize = 20000000;
});

設置主機時，可以提供配置和ConfigureServices方法。如果指定Startup類，必須定義Configure方法。

3.主機配置值

WebHostBuilder依賴於以下的方法設置主機配置值：
●主機生成器配置，其中包括格式ASPNETCORE_{configurationKey}的環境變數。例如 ASPNETCORE_ENVIRONMENT。
●UseContentRoot和UseConfiguration等擴展。
●UseSetting和關聯鍵。使用UseSetting設置值時，該值設置為無論何種類型的字元串。

3.1應用程式鍵（名稱）

在主機構造期間調用UseStartup或Configure時，會自動設置 IHostingEnvironment.ApplicationName屬性。該值設置為包含應用入口點的程式集的名稱。要顯式設置值，請使用WebHostDefaults.ApplicationKey（環境變數：ASPNETCORE_APPLICATIONNAME）：

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
    //應用程式預設名稱為：CoreWeb (也就是項目名稱)
　　string an = env.ApplicationName;
　　...
}
public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
    WebHost.CreateDefaultBuilder(args).UseStartup<Startup>()
           .UseSetting(WebHostDefaults.ApplicationKey, "CoreWeb");

3.2捕獲啟動錯誤

此設置控制啟動錯誤的捕獲。當false時，啟動期間出錯導致主機退出。當true時，主機在啟動期間捕獲異常並嘗試啟動伺服器（環境變數：ASPNETCORE_CAPTURESTARTUPERRORS）。

WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .CaptureStartupErrors(true)

3.3內容根

此設置確定ASP.NET Core開始搜索內容文件，如MVC視圖等。內容根也用作Web根設置的基路徑。如果路徑不存在，主機將無法啟動（環境變數：ASPNETCORE_CONTENTROOT）。

WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .UseContentRoot("c:\\<content-root>")

3.4詳細錯誤

確定是否應捕獲詳細錯誤。啟用（或當環境設置為Development）時，應用捕獲詳細的異常（環境變數：ASPNETCORE_DETAILEDERRORS）。

WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .UseSetting(WebHostDefaults.DetailedErrorsKey, "true")

3.5環境

設置應用程式的環境。環境可以設置為任何值。框架定義的值包括Development、Staging和Production。值不區分大小寫。預設情況下，從ASPNETCORE_ENVIRONMENT環境變數讀取環境。使用Visual Studio時，可能會在launchSettings.json文件中設置環境變數。有關於環境詳情信息，可以移步到Core系列第10章節有參閱（環境變數：ASPNETCORE_ENVIRONMENT）。

WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .UseEnvironment(EnvironmentName.Development)

3.6HTTPS埠

設置HTTPS重定向埠。用於強制實施HTTPS（環境變數：ASPNETCORE_HTTPS_PORT）。

WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .UseSetting("https_port", "8080")

3.7伺服器(Kestrel) URL

指示IP地址或主機地址，其中包含伺服器應針對請求偵聽的埠和協議。設置為伺服器應響應的以分號分隔 (;) 的URL首碼列表。例如 http://localhost:123。使用“*”指示伺服器應針對請求偵聽的使用特定埠和協議（例如 http://*:5000）的IP地址或主機名。協議（http://或https://）必須包含每個URL。不同的伺服器支持的格式有所不同（環境變數：ASPNETCORE_URLS）。

WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .UseUrls("https://*:5000;https://localhost:5001;https://hostname:5002")

4.重寫配置

使用配置可以配置Web主機。在下麵的示例中，主機配置是根據需要在hostsettings.json文件中指定。命令行參數可能會重寫從hostsettings.json文件載入的任何配置。生成的配置（在config中）用於通過UseConfiguration配置主機。
新建一個hostsettings.json文件，內容如下：

{
  "urls": "https://*:5005"
}

public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args)
{
    //IConfigurationBuilder的配置主機
    var config = new ConfigurationBuilder()
        .SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory())
        //主機配置在hostsettings.json文件中指定
        .AddJsonFile("hostsettings.json", optional: true)
        //輸入的命令行參數可能會重寫從hostsettings.json文件載入的任何配置
        .AddCommandLine(args)
        .Build();

    return WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
        .UseUrls("https://*:5001")
        .UseConfiguration(config)
        .Configure(app =>
        {
            //生成的配置委托函數
            app.Run(context =>
                context.Response.WriteAsync("Hello, World!"));
        });
}

上述代碼描述意思是若要指定在特定的URL上運行的主機，所需的值可以在執行dotnet運行時從命令提示符傳入。命令行參數重寫hostsettings.json文件中的urls值，且伺服器偵聽埠8080：

dotnet run --urls "http://*:8080"

主機啟動時，先用hostsettings.json config重寫UseUrls提供的urls參數配置，然後再用命令行參數config重寫hostsettings.json config的urls參數配置。

5.管理主機

管理主題啟動方式有Run和Start兩種。Run方法啟動Web應用程式並阻止調用線程，直到關閉主機。Start方法通過調用自身以非阻止方式運行主機。

//Run
CreateWebHostBuilder(args).Build().Run();

//Start：非阻止方式，所有必須加上ReadLine
CreateWebHostBuilder(args).Build().Start();
Console.ReadLine();

6.IHostingEnvironment介面

IHostingEnvironment介面提供有關應用的Web承載環境的信息。使用構造函數註入獲取 IHostingEnvironment以使用其屬性和擴展方法：

//示例1：
public class CustomFileReader
{
    private readonly IHostingEnvironment _env;

    public CustomFileReader(IHostingEnvironment env)
    {
        _env = env;
    }
    public string ReadFile(string filePath)
    {
        var fileProvider = _env.WebRootFileProvider;
        // Process the file here
    }
}

可以用於在啟動時基於環境配置應用程式或者將IHostingEnvironment註入到Startup構造函數，用於ConfigureServices：

//示例2：
public class Startup
{
    public Startup(IHostingEnvironment env)
    {
        HostingEnvironment = env;
    }
    public IHostingEnvironment HostingEnvironment { get; }
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        if (HostingEnvironment.IsDevelopment())
        {
            // Development configuration
        }
        else
        {
            // Staging/Production configuration
        }
        var contentRootPath = HostingEnvironment.ContentRootPath;
    }
}

IHostingEnvironment服務還可以直接註入到Configure方法以設置處理管道：

//示例3：
public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
        // In Development, use the Developer Exception Page
        app.UseDeveloperExceptionPage();
    }
    else
    {
        // In Staging/Production, route exceptions to /error
        app.UseExceptionHandler("/error");
    }
    var contentRootPath = env.ContentRootPath;
}

創建自定義中間件（要瞭解中間件的同學們，可以移步到第四章節學習）時可以將IHostingEnvironment 註入Invoke方法：

public async Task Invoke(HttpContext context, IHostingEnvironment env)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
        // Configure middleware for Development
    }
    else
    {
        // Configure middleware for Staging/Production
    }
    var contentRootPath = env.ContentRootPath;
}

7.IApplicationLifetime介面

IApplicationLifetime允許後啟動和關閉活動。介面上的三個屬性是用於註冊Action方法（用於定義啟動和關閉事件）的取消標記。

取消標記	觸發條件
ApplicationStarted	主機已完全啟動。
ApplicationStopped	主機正在完成正常關閉。應處理所有請求。關閉受到阻止，直到完成此事件。
ApplicationStopping	主機正在執行正常關閉。仍在處理請求。關閉受到阻止，直到完成此事件。

public class Startup
{
    public void Configure(IApplicationBuilder app, IApplicationLifetime appLifetime)
    {
        appLifetime.ApplicationStarted.Register(OnStarted);
        appLifetime.ApplicationStopping.Register(OnStopping);
        appLifetime.ApplicationStopped.Register(OnStopped);
        Console.CancelKeyPress += (sender, eventArgs) =>
        {
            appLifetime.StopApplication();
            // Don't terminate the process immediately, wait for the Main thread to exit gracefully.
            eventArgs.Cancel = true;
        };
    }
    private void OnStarted()
    {
        // Perform post-startup activities here
    }
    private void OnStopping()
    {
        // Perform on-stopping activities here
    }
    private void OnStopped()
    {
        // Perform post-stopped activities here
    }
}

StopApplication是請求應用終止的意思。以下類在調用類的Shutdown方法時使用StopApplication正常關閉應用：

public class MyClass
{
    private readonly IApplicationLifetime _appLifetime;
    public MyClass(IApplicationLifetime appLifetime)
    {
        _appLifetime = appLifetime;
    }
    public void Shutdown()
    {
        _appLifetime.StopApplication();
    }
}

8.作用域驗證

如果應用環境為“開發（Development）”，則CreateDefaultBuilder將ServiceProviderOptions.ValidateScopes設為true。若將ValidateScopes設為true，預設服務提供應用程式會執行檢查來驗證以下內容：
●作用域服務不能直接或間接地從根服務提供者解析。
●作用域服務不會直接或間接地註入到單例中(服務的生命周期)。
若要始終驗證作用域（包括在生命周期環境中驗證），請使用主機生成器上的 UseDefaultServiceProvider配置ServiceProviderOptions：

WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .UseDefaultServiceProvider((context, options) => {
        options.ValidateScopes = true;
})

參考文獻：
ASP.NET Core Web主機