本文记录了Asp.Net管道模型和Asp.Net Core的Middleware模型的对比，并在的基础上增加Middleware功能支持。
在演示Middleware功能之前，先要了解一下Asp.Net管道模型发生了什么样的变化。
第一部分：管道模型
1. Asp.Net管道
在之前的Asp.Net里，主要的管道模型流程如下图所示：
请求进入Asp.Net工作进程后，由进程创建HttpWorkRequest对象，封装此次请求有关的所有信息，然后进入HttpRuntime类进行进一步处理。HttpRuntime通过请求信息创建HttpContext上下文对象，此对象将贯穿整个管道，直到响应结束。同时创建或从应用程序池里初始化一个HttpApplication对象，由此对象开始处理之前注册的多个HttpModule。之后调用HandlerFactory创建Handler处理程序，最终处理此次请求内容，生成响应返回。
下面用一个简单的Asp.Net程序来验证这个流程。
使用VS2015创建一个空的Asp.Net项目，根据向导添加HttpModule.cs、HttpHandler.cs、Global.asax文件
1 using System.Web; 2 3 namespace WebApplicationTest 4 { 5 public class HttpModule1 : IHttpModule 6 { 7 public void Dispose() 8 { 9 10 }11 12 public void Init(HttpApplication context)13 {14 context.BeginRequest += (sender, e) =>15 {16 context.Response.Write("HttpModule1 request begin....");17 };18 19 context.EndRequest += (sender, e) =>20 {21 context.Response.Write("HttpModule1 request end!");22 };23 }24 }25 26 public class HttpModule2 : IHttpModule27 {28 public void Dispose()29 {30 31 }32 33 public void Init(HttpApplication context)34 {35 context.BeginRequest += (sender, e) =>36 {37 context.Response.Write("HttpModule2 request begin....");38 };39 40 context.EndRequest += (sender, e) =>41 {42 context.Response.Write("HttpModule2 request end!");43 };44 }45 }46 47 public class HttpModule3 : IHttpModule48 {49 public void Dispose()50 {51 52 }53 54 public void Init(HttpApplication context)55 {56 context.BeginRequest += (sender, e) =>57 {58 context.Response.Write("HttpModule3 request begin....");59 };60 61 context.EndRequest += (sender, e) =>62 {63 context.Response.Write("HttpModule3 request end!");64 };65 }66 }67 } 1 using System.Web; 2 3 namespace WebApplicationTest 4 { 5 public class HttpHandler : IHttpHandler 6 { 7 public bool IsReusable 8 { 9 get10 {11 return true;12 }13 }14 15 public void ProcessRequest(HttpContext context)16 {17 context.Response.ContentType = "text/html";18 context.Response.Write("Hello world!");19 context.Response.End();20 }21 }22 } 配置Web.Config。以下是在IIS7环境下的配置内容。
1 2 67 8 119 10 12 2213 14 1615 17 2118 19 20
启动调试，访问地址 http://localhost:5383/index.handler ，可以看到页面内容。
之前版本的Asp.Net MVC正是通过 UrlRoutingModule.cs 类和 MvcHandler.cs 类进行扩展从而实现了MVC框架。
2、Asp.Net Core管道
而在Asp.Net Core里面，管道模型流程发生了很大的变化：
IHttpModule和IHttpHandler不复存在，取而代之的是一个个中间件(Middleware)。
Server将接收到的请求直接向后传递，依次经过每一个中间件进行处理，然后由最后一个中间件处理并生成响应内容后回传，再反向依次经过每个中间件，直到由Server发送出去。
中间件就像一层一层的“滤网”，过滤所有的请求和相应。这一设计非常适用于“请求-响应”这样的场景——消息从管道头流入最后反向流出。
接下来将演示在Asp.Net Core里如何实现中间件功能。
第二部分、Middleware
其实，在这个系列的里面，已经展示了管道的一个简单用法。这里再详细讲解一下如何实现自定义管道。
Middleware支持Run、Use和Map三种方法进行注册，下面将展示每一种方法的使用方式。
一、Run方法
所有需要实现的自定义管道都要在 Startup.cs 的 Configure 方法里添加注册。
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, ILoggerFactory loggerFactory) 2 { 3 // 添加日志支持 4 loggerFactory.AddConsole(); 5 loggerFactory.AddDebug(); 6 7 // 添加NLog日志支持 8 loggerFactory.AddNLog(); 9 10 // 添加自定义中间件11 app.Run(async context =>12 {13 await context.Response.WriteAsync("Hello World!");14 });15 16 // 添加MVC中间件17 //app.UseMvc();18 } 启动调试，访问地址 http://localhost:5000/ ，页面显示Hello World！字样。
再次添加一个Run方法
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, ILoggerFactory loggerFactory) 2 { 3 // 添加日志支持 4 loggerFactory.AddConsole(); 5 loggerFactory.AddDebug(); 6 7 // 添加NLog日志支持 8 loggerFactory.AddNLog(); 9 10 // 添加自定义中间件11 app.Run(async context =>12 {13 await context.Response.WriteAsync("Hello World!");14 });15 16 app.Run(async context =>17 {18 await context.Response.WriteAsync("Hello World too!");19 });20 21 // 添加MVC中间件22 //app.UseMvc();23 } 启动调试，再次访问发现页面上只有Hello World!字样。
原因是：Run的这种用法表示注册的此中间件为管道内的最后一个中间件，由它处理完请求后直接返回。
二、Use方法
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, ILoggerFactory loggerFactory) 2 { 3 // 添加日志支持 4 loggerFactory.AddConsole(); 5 loggerFactory.AddDebug(); 6 7 // 添加NLog日志支持 8 loggerFactory.AddNLog(); 9 10 // 添加自定义中间件11 app.Use(async (context, next) =>12 {13 await context.Response.WriteAsync("Hello World!");14 });15 16 // 添加MVC中间件17 //app.UseMvc();18 } 启动调试，访问页面同样显示Hello World!字样。我们发现使用Use方法替代Run方法，一样可以实现同样的功能。
再次添加一个Use方法，将原来的Use方法内容稍作调整，尝试实现页面显示两个Hello World!字样。
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, ILoggerFactory loggerFactory) 2 { 3 // 添加日志支持 4 loggerFactory.AddConsole(); 5 loggerFactory.AddDebug(); 6 7 // 添加NLog日志支持 8 loggerFactory.AddNLog(); 9 10 // 添加自定义中间件11 app.Use(async (context, next) =>12 {13 await context.Response.WriteAsync("Hello World!");14 await next();15 });16 17 app.Use(async (context, next) =>18 {19 await context.Response.WriteAsync("Hello World too!");20 });21 22 // 添加MVC中间件23 //app.UseMvc();24 } 启动调试，访问页面
将两个Use方法换个顺序，稍微调整一下内容，再次启动调试，访问页面，发现字样输出顺序也发生了变化。
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, ILoggerFactory loggerFactory) 2 { 3 // 添加日志支持 4 loggerFactory.AddConsole(); 5 loggerFactory.AddDebug(); 6 7 // 添加NLog日志支持 8 loggerFactory.AddNLog(); HelloworldMiddleware.cs 9 10 // 添加自定义中间件11 app.Use(async (context, next) =>12 {13 await context.Response.WriteAsync("Hello World too!");14 await next();15 });16 17 app.Use(async (context, next) =>18 {19 await context.Response.WriteAsync("Hello World!");20 });21 22 // 添加MVC中间件23 //app.UseMvc();24 } 从上面的例子可以发现，通过Use方法注册的中间件，如果不调用next方法，效果等同于Run方法。当调用next方法后，此中间件处理完后将请求传递下去，由后续的中间件继续处理。
当注册中间件顺序不一样时，处理的顺序也不一样，这一点很重要，当注册的自定义中间件数量较多时，需要考虑哪些中间件先处理请求，哪些中间件后处理请求。
另外，我们可以将中间件单独写成独立的类，通过UseMiddleware方法同样可以完成注册。下面将通过独立的中间件类重写上面的演示功能。
新建两个中间件类： HelloworldMiddleware.cs 、 HelloworldTooMiddleware.cs
1 using System.Threading.Tasks; 2 using Microsoft.AspNetCore.Http; 3 4 namespace WebApiFrame.Core.Middlewares 5 { 6 public class HelloworldMiddleware 7 { 8 private readonly RequestDelegate _next; 9 10 public HelloworldMiddleware(RequestDelegate next){11 _next = next;12 }13 14 public async Task Invoke(HttpContext context){15 await context.Response.WriteAsync("Hello World!");16 await _next(context);17 }18 }19 } 1 using System.Threading.Tasks; 2 using Microsoft.AspNetCore.Http; 3 4 namespace WebApiFrame.Core.Middlewares 5 { 6 public class HelloworldTooMiddleware 7 { 8 private readonly RequestDelegate _next; 9 10 public HelloworldTooMiddleware(RequestDelegate next){11 _next = next;12 }13 14 public async Task Invoke(HttpContext context){15 await context.Response.WriteAsync("Hello World too!");16 }17 }18 } 修改 Startup.cs 的Configure方法内容
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, ILoggerFactory loggerFactory) 2 { 3 // 添加日志支持 4 loggerFactory.AddConsole(); 5 loggerFactory.AddDebug(); 6 7 // 添加NLog日志支持 8 loggerFactory.AddNLog(); 9 10 // 添加自定义中间件11 app.UseMiddleware ();12 app.UseMiddleware ();13 14 // 添加MVC中间件15 //app.UseMvc();16 } 启动调试，访问页面，可以看到同样的效果。
三、Map方法
Map方法主要通过请求路径和其他自定义条件过滤来指定注册的中间件，看起来更像一个路由。
修改 Startup.cs 的Configure方法内容，增加静态方法MapTest
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, ILoggerFactory loggerFactory) 2 { 3 // 添加日志支持 4 loggerFactory.AddConsole(); 5 loggerFactory.AddDebug(); 6 7 // 添加NLog日志支持 8 loggerFactory.AddNLog(); 9 10 // 添加自定义中间件11 app.Map("/test", MapTest);12 13 // 添加MVC中间件14 //app.UseMvc();15 }16 17 private static void MapTest(IApplicationBuilder app){18 app.Run(async context => {19 await context.Response.WriteAsync("Url is " + context.Request.PathBase.ToString());20 });21 } 启动调试，访问路径 http://localhost:5000/test ，页面显示如下内容
但是访问其他路径时，页面没有内容显示。从这个可以看到，Map方法通过类似路由的机制，将特定的Url地址请求引导到固定的方法里，由特定的中间件处理。
另外，Map方法还可以实现多级Url“路由”，其实就是Map方法的嵌套使用
1 // 添加自定义中间件 2 app.Map("/level1", lv1App => { 3 app.Map("/level1.1", lv11App => { 4 // /level1/level1.1 5 6 }); 7 8 app.Map("/level1.2", lv12App => { 9 // /level1/level1.210 11 });12 }); 也可以通过MapWhen方法使用自定义条件进行“路由”
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, ILoggerFactory loggerFactory) 2 { 3 // 添加日志支持 4 loggerFactory.AddConsole(); 5 loggerFactory.AddDebug(); 6 7 // 添加NLog日志支持 8 loggerFactory.AddNLog(); 9 10 // 添加自定义中间件11 app.MapWhen(context =>12 {13 return context.Request.Query.ContainsKey("a");14 }, MapTest);15 16 // 添加MVC中间件17 //app.UseMvc();18 }19 20 private static void MapTest(IApplicationBuilder app)21 {22 app.Run(async context =>23 {24 await context.Response.WriteAsync($"Url is {context.Request.Path.ToString()}{context.Request.QueryString.Value}");25 });26 27 } 启动调试，访问路径 http://localhost:5000/path?a=1&b=2 ，页面显示如下内容
只有当请求参数中含有a时，页面才正常显示内容。
四、其他内置的中间件
Asp.Net Core框架内置了几个中间件
最后，用自定义中间件实现一个简单的访问日志记录功能，记录每一次请求的内容和响应时间。
1. 添加日志模型 VisitLog.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 5 namespace WebApiFrame.Models 6 { 7 public class VisitLog 8 { 9 public string Url { get; set; }10 11 public IDictionary Headers { get; set; } = new Dictionary ();12 13 public string Method { get; set; }14 15 public string RequestBody { get; set; }16 17 public DateTime ExcuteStartTime { get; set; }18 19 public DateTime ExcuteEndTime { get; set; }20 21 public override string ToString()22 {23 string headers = "[" + string.Join(",", this.Headers.Select(i => "{ " + $"\"{i.Key}\":\"{i.Value}\"" + "}")) + "]";24 return $"Url: {this.Url},\r\nHeaders: {headers},\r\nMethod: {this.Method},\r\nRequestBody: {this.RequestBody},\r\nExcuteStartTime: {this.ExcuteStartTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")},\r\nExcuteStartTime: {this.ExcuteEndTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}";25 }26 }27 } 2. 添加访问日志记录中间件 VisitLogMiddleware.cs ，同时添加UseVisitLogger扩展方法。
1 using Microsoft.AspNetCore.Builder; 2 using Microsoft.AspNetCore.Http; 3 using Microsoft.Extensions.Logging; 4 using System; 5 using System.IO; 6 using System.Linq; 7 using System.Threading.Tasks; 8 using WebApiFrame.Models; 9 10 namespace WebApiFrame.Core.Middlewares11 {12 public class VisitLogMiddleware13 {14 private readonly RequestDelegate _next;15 16 private readonly ILogger logger;17 18 private VisitLog visitLog;19 20 public VisitLogMiddleware(RequestDelegate next, ILoggerFactory loggerFactory)21 {22 _next = next;23 logger = loggerFactory.CreateLogger ();24 }25 26 public async Task Invoke(HttpContext context)27 {28 visitLog = new VisitLog();29 HttpRequest request = context.Request;30 visitLog.Url = request.Path.ToString();31 visitLog.Headers = request.Headers.ToDictionary(k => k.Key, v => string.Join(";", v.Value.ToList()));32 visitLog.Method = request.Method;33 visitLog.ExcuteStartTime = DateTime.Now;34 35 using (StreamReader reader = new StreamReader(request.Body))36 {37 visitLog.RequestBody = reader.ReadToEnd();38 }39 40 context.Response.OnCompleted(ResponseCompletedCallback, context);41 await _next(context);42 }43 44 private Task ResponseCompletedCallback(object obj)45 {46 visitLog.ExcuteEndTime = DateTime.Now;47 logger.LogInformation($"VisitLog: {visitLog.ToString()}");48 return Task.FromResult(0);49 }50 }51 52 public static class VisitLogMiddlewareExtensions53 {54 public static IApplicationBuilder UseVisitLogger(this IApplicationBuilder builder)55 {56 return builder.UseMiddleware ();57 }58 }59 } 3. 在 Startup.cs 添加中间件支持
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, ILoggerFactory loggerFactory) 2 { 3 // 添加日志支持 4 loggerFactory.AddConsole(); 5 loggerFactory.AddDebug(); 6 7 // 添加NLog日志支持 8 loggerFactory.AddNLog(); 9 10 // 添加自定义中间件11 app.UseVisitLogger();12 13 app.Run(async context =>14 {15 await context.Response.WriteAsync("Hello World!");16 });17 18 19 // 添加MVC中间件20 //app.UseMvc();21 } 4. 启动调试，访问地址 http://localhost:5000/ ，查看调试控制台日志打印信息。
另外，如果你比较细心会发现，在Configure方法里有这样一句代码： app.UseMvc(); ，Asp.Net Core Mvc正是通过这个方法借用中间件来扩展实现了MVC框架。