应用--Program中的WebApplication
在6.0，微软团队对于NetCore做了很大的改变，其中有一个改变就是推出了新的托管模型--最小托管模型，使用该模型可以创建最小的web应用。（最小webapi请查看官网）
需要掌握：
构造流程#
得到WebApplicationBuilder构造器 -> 配置服务 -> build()方法得到WebApplication对象 -> 配置中间件 -> 运行主机
// 得到应用构造器：WebApplicationBuilder
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
// 配置日志
builder.Logging.AddLog4Net("ConfigFile/log4net.config");
// 得到应用：WebApplication
var app = builder.Build();
// 配置中间件
app.UseStaticFiles();
// 运行主机
app.Run();
你可能在疑惑，在3.0至5.0的版本都是直接调用Host.CreateDefaultBuilder()方法得到HostBuilder构造器，然后调用ConfigureWebHostBuilder()配置WebHost，然后在上面配置一些服务，构建然后运行。而6.0使用WebApplication.CreateBuilder(args)方法得到的是一个WebApplicationBuilder构造器，然后构建运行，他们有什么区别吗？
答：没什么区别，流程都是一样的，WebApplication对主机和服务做了一个更进一步的封装，使得更加方便配置和学习，而且额外暴露2个Host属性和WebHost属性用来配置（这2个属性也是方便之前的版本迁移到6.0的关键）。举个很简单的例子
| 区别 | 在3.0至5.0的版本中 | 6.0版本中 |
|---|---|---|
| 中间管道的配置 | 必须放在Startup.cs类中的Configure方法中，或者通过ConfigureWebHostDefaults中的webBuilder 来配置服务 | 通过调用app.UseXXXX来配置 |
| 路由中间件 | 使用app.UseRouting()之后才能app.UseEndpoints() | 因为WebApplication继承了WebIEndpointRouteBuilder可以直接将路由，而无需显式调用 UseEndpoints 或 UseRouting。 |
按照上方Program.cs流程顺序介绍相关类和方法#
1. CreateBuilder(args) 方法：#
使用默认值来生成构造一个WebApplicationBuilder对象
该方法有3个重载：
WebApplication.CreateBuilder()：使用预配置的默认值来构造；WebApplication.CreateBuilder(String [])：根据传入的命令行参数初始化；WebApplication.CreateBuilder(WebApplicationOption)：根据传入的预配置来构造；
public class WebApplicationOptions
{
public WebApplicationOptions();
// 命令行参数
public string[]? Args { get; init; }
// 环境名称。
public string? EnvironmentName { get; init; }
// 应用程序名称。
public string? ApplicationName { get; init; }
// 内容根路径。
public string? ContentRootPath { get; init; }
// Web 根路径。
public string? WebRootPath { get; init; }
}
WebApplicationBuilder类：#
要创建一个WebApplication对象，需要一个IHost对象，IHost对象是通过IHostBuilder创建的，而WebApplication需要WebApplicationBuilder来构建，所以WebApplicationBuilder还需要一个IHostBuilder对象，我们针对WebApplication的一切配置，最终都会转移到这个对象上面才能生效，所以这就是为什么WebApplicationBuilder提供了这6个属性的原因。
构造函数
当通过调用WebApplication.CreateBuilder()方法的时候，根据命令行的参数传给WebApplicationBuilder的构造函数，而WebApplicationBuilder的构造函数内部会做：
- 创建
HostBuilder _hostBuilder类。 - 创建
BootstrapHostBuilder对象，调用拓展方法ConfigureWebHostBuilder()和ConfigureDefaults()方法，将初始化的设置和服务收集起来，然后把收集到的服务和配置注入到Services成员属性和Configure成员属性中。 - 然后会创建承载托管环境的
IWebHostEnvironment，对于Environment成员属性初始化。 - 调用
Apply()方法得到HostBuilderContext上下文。 - 使用
HostBuilderContext的WebHostBuilderContext，创建ConfigureWebHostBuilder和ConfigureHostBuilder并赋值给WebHost和Host属性。初始化Logging属性。 - 得到一个
Configure、Environment、WebHost、Host、Logging属性都被初始化的WebApplication对象。
WebApplicationBuilder构造函数源码
public class WebApplicationBuilder
{
private readonly HostBuilder _hostBuilder = new HostBuilder();
private WebApplication _application;
// 提供应用程序正在运行的Web托管环境的信息
public IWebHostEnvironment Environment { get; }
// 提供应用程序所需要的服务，即依赖注入容器
public IServiceCollection Services { get; }
// 提供应用程序所需要的配置
public ConfigurationManager Configuration { get; }
// 提供日志记录
public ILoggingBuilder Logging { get; }
// 配置WebHost服务器特定属性，实现IWebHostBuilder
public ConfigureWebHostBuilder WebHost { get; }
// 配置Host特定属性，实现IHostBuilder
public ConfigureHostBuilder Host { get; }
public WebApplicationBuilder(WebApplicationOptions options)
{
//创建BootstrapHostBuilder并利用它收集初始化过程中设置的配置、服务和针对依赖注入容器的设置
var args = options.Args;
var bootstrap = new BootstrapHostBuilder();
bootstrap
.ConfigureDefaults(null)
// 此处用于中间件的注册
.ConfigureWebHostDefaults(webHostBuilder => webHostBuilder.Configure(app =>app.Run(_application.BuildRequestDelegate())))
.ConfigureHostConfiguration(config => {
// 添加命令行配置源
if (args?.Any() == true)
{
config.AddCommandLine(args);
}
// 将WebApplicationOptions配置选项转移到配置中
Dictionary<string, string>? settings = null;
if (options.EnvironmentName is not null) {
(settings ??= new())[HostDefaults.EnvironmentKey] = options.EnvironmentName;
}
if (options.ApplicationName is not null){
(settings ??= new())[HostDefaults.ApplicationKey] = options.ApplicationName;
}
if (options.ContentRootPath is not null){
(settings ??= new())[HostDefaults.ContentRootKey] = options.ContentRootPath;
}
if (options.WebRootPath is not null) {
(settings ??= new())[WebHostDefaults.WebRootKey] = options.EnvironmentName;
}
if (settings != null)
{
config.AddInMemoryCollection(settings);
}
});
// 将BootstrapHostBuilder收集到配置和服务转移到Configuration和Services上
// 将应用到BootstrapHostBuilder上针对依赖注入容器的设置转移到_hostBuilder上
// 得到BuilderContext上下文
bootstrap.Apply(_hostBuilder, Configuration, Services, out var builderContext);
// 如果提供了命令行参数，在Configuration上添加对应配置源
if (options.Args?.Any() == true)
{
Configuration.AddCommandLine(options.Args);
}
// 构建WebHostBuilderContext上下文
// 初始化Host、WebHost和Logging属性
var webHostContext = (WebHostBuilderContext)builderContext.Properties[typeof(WebHostBuilderContext)];
Environment = webHostContext.HostingEnvironment;
Host = new ConfigureHostBuilder(builderContext, Configuration, Services);
WebHost = new ConfigureWebHostBuilder(webHostContext, Configuration, Services);
Logging = new LogginigBuilder(Services);
}
}
简单来说WebApplicationBuilder的作用就是为了提供构建封装的一个HostBuilder对象
注意：记住这6个属性，NetCore的生态库基本上就是围绕这几个来构建的
接下来我们按照这几个属性来逐一分析其作用
IWebHostEnvironment Environment 属性
接口，继承IHostEnvironment，提供一些该应用程序的环境信息，比如根目录、环境变量、名称等，包含几个属性
WebRootPath，用于设置和获取Web的根目录，默认是wwwroot的子文件夹（在5.0的时候。是通过Host.CreateDefaultBuilder()方法去设置的）；ApplicationName：应用名称；ContentRootFileProvider：；ContentRootPath：；EnvironmentName：环境名称；
比如我们经常用的判断是否是开发环境就是用的该类
demo
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
bool isDevelopment = builder.Environment.IsDevelopment();
IServiceCollection Services 属性
依赖注入容器，可以注入服务，也可也获取服务实例，继承于ICollection，这个我们后续会在依赖注入章节详细描述。
通过往该属性添加系统服务支持，或者注入自己的服务
demo
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
// 注入Sql数据库支持
builder.Services.AddDbContext();
// 依赖注入
builder.Services.AddSingleton();
ConfigurationManager Configuration 属性
配置管理，是6.0版本新增的类，更见简单的用于获取和设置系统配置文件，替换掉了5.0版本中IConfigurationBuilder接口和IConfigurationRoot接口（6.0是把这2个接口整合在一起了，看源码可以发现ConfigureManager继承于这2个接口）
ConfigurationManager密封类源码
public sealed class ConfigurationManager : IConfigurationBuilder, IConfigurationRoot, IConfiguration, IDisposable
{
public ConfigurationManager();
public string this[string key] { get; set; }
public void Dispose();
public IEnumerable GetChildren();
public IConfigurationSection GetSection(string key);
}
public interface IConfigurationBuilder
{
IDictionary<string, object> Properties { get; }
IList Sources { get; }
IConfigurationBuilder Add(IConfigurationSource source);
IConfigurationRoot Build();
}
增加系统配置文件
当你调用builder.Configuration.AddJsonFile("文件名称")拓展方法的来增加自定义配置文件的时候（实际上是往调用的IConfigurationBuilder.Add()方法往IList增加了一条数据），会将立即加载提供程序并更新配置，这样可以不用等到Build()方法，可以避免在部分生成方法多次加载配置源数据。
demo
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Configuration.AddJsonFile("servicesetting.json");
获取系统配置数据
demo
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
ConfigurationManager config = builder.Configuration;
string value1 = config["DBContextModel:SqlConnection"];
IConfigurationSection value2 = config.GetSection("DBContextModel");
ILoggingBuilder Logging
提供日志记录，包括控制台、调试、事件日志、TraceSource等组件，你是不是在疑惑为什么创建项目的时候appsetting.json配置文件有一个这样的配置？他就和日志记录息息相关
appstting.json文件节点
"Logging": {
"LogLevel": {
"Default": "Information",
"Microsoft": "Warning",
"Microsoft.Hosting.Lifetime": "Information"
}
},
具体在日志章节描述
ConfigureWebHostBuilder WebHost 属性
继承于IWebHostBuilder接口，目的是复用接口，继承于ISupportsStartUp接口，由于6.0使用的是最小托管模型，所以传统的使用Startup.cs文件来配置服务和注册中间件已经不支持了，继承此接口的是原因是：
微软原话“但是我们希望用户在采用这种编程方式时得到显式的提醒，所以依然让它实现该接口，并在实现的方法中抛出NotImplementedException类型的异常。”
WebApplication构造函数中，通过传进来的一些构造参数初始化一个实例赋值给该属性；
构造函数，通过WebHostContext，Services成员属性、Configure成员属性来初始化
ConfigureWebHostBuilder类源码
public class ConfigureWebHostBuilder : IWebHostBuilder, ISupportsStartup
{
private readonly WebHostBuilderContext _builderContext;
private readonly IServiceCollection _services;
private readonly ConfigurationManager _configuration;
public ConfigureWebHostBuilder(WebHostBuilderContext builderContext, ConfigurationManager configuration, IServiceCollection services)
{
_builderContext = builderContext;
_services = services;
_configuration = configuration;
}
}
ConfigureHostBuilder Host 属性
继承于IHostBuilder接口，目的是复用接口，他更多的用来配置主机服务
WebApplication构造函数中，通过bootStrapBuilder收集到的服务，传进来的一些构造参数初始化一个实例赋值给他；
构造函数，通过HostBuilderContext ，Services成员属性、Configure成员属性来初始化
-
Services成员属性会直接赋值ConfigureHostBuilder的_services属性
-
Configure成员属性相关Host的配置会被存放在ConfigureHostBuilder内部类的一个_configureActions字段暂时存起来
ConfigureHostBuilder类源码
public class ConfigureHostBuilder : IHostBuilder
{
private readonly ConfigurationManager _configuration;
private readonly IServiceCollection _services;
private readonly HostBuilderContext _context;
private readonly List> _configureActions = new();
internal ConfigureHostBuilder(HostBuilderContext context, ConfigurationManager configuration, IServiceCollection services)
{
_configuration = configuration;
_services = services;
_context = context;
}
}
BootstrapHostBuilder类：#
BootstrapHostBuilder继承于IHostBuilder，目的是为了构建和初始化IHostBuilder对象
这个它的作用是收集初始化IHostBuilder对象提供的设置并将它们分别应用到指定的IServiceCollection、ConfigurationManager和IHostBuilder对象上，在构造函数中会调用他的Apply()方法。
2. Build()方法：#
简单来说就是将对于WebApplicationBuilder的一切配置转移到IHostBuilder对象上，然后得到一个WebApplication对象
注意！！！！！
WebApplication一旦创建，环境变量、配置都不允许再次改变（虽然我们也用不着，但是知道就好）
这个方法作用：
把WebApplication的Configure成员属性和Services成员属性转移到HostBuilder上面
// 获取WebApplication对象，用于配置 HTTP 管道和路由的 Web 应用程序
public WebApplication Build()
{
// 在此处连接主机配置。我们不会尝试保留配置，在此处获取本身，因为我们不支持在创建构建器后更改主机值。
_hostBuilder.ConfigureHostConfiguration(builder =>
{
builder.AddInMemoryCollection(_hostConfigurationValues);
});
// 将ConfigurationManager的配置转移到_hostBuilder
_hostBuilder.ConfigureAppConfiguration(builder =>
{
builder.AddConfiguration(Configuration);
foreach (var kv in ((IConfigurationBuilder)Configuration).Properties)
{
builder.Properties[kv.Key] = kv.Value;
}
});
var chainedConfigSource = new TrackingChainedConfigurationSource(Configuration);
_hostBuilder.ConfigureServices((context, services) =>
{
// 简单来说就是把WeApplicationBuilder中的IServiceCollection属性添加到泛型主机中
foreach (var s in _services)
{
services.Add(s);
}
// 把服务列表只能关于主机的服务添加到主机中
// 确保添加的任何托管服务在初始托管服务集之后运行。也就是托管服务在web主机启动前运行
foreach (var s in _services.HostedServices)
{
services.Add(s);
}
// 清除主机托管服务列表
_services.HostedServices.Clear();
// 将任何服务添加到用户可见的服务集合中，
_services.InnerCollection = services;
// 保留主机中的配置
var beforeChainedConfig = true;
var hostBuilderProviders = ((IConfigurationRoot)context.Configuration).Providers;
if (!hostBuilderProviders.Contains(chainedConfigSource.BuiltProvider))
{
((IConfigurationBuilder)Configuration).Sources.Clear();
beforeChainedConfig = false;
}
// 使配置管理器与最终_hostBuilder的配置匹配。
foreach (var provider in hostBuilderProviders)
{
if (ReferenceEquals(provider, chainedConfigSource.BuiltProvider))
{
beforeChainedConfig = false;
}
else
{
IConfigurationBuilder configBuilder = beforeChainedConfig ? _hostConfigurationManager : Configuration;
configBuilder.Add(new ConfigurationProviderSource(provider));
}
}
});
// 在最终主机构建器上运行其他回调
Host.RunDeferredCallbacks(_hostBuilder);
// 构建应用
_builtApplication = new WebApplication(_hostBuilder.Build());
// 将服务集合标记为只读以防止将来修改
_services.IsReadOnly = true;
// 解析_hostBuilder的配置和构建器。
_ = _builtApplication.Services.GetService>();
return _builtApplication;
}
WebApplication类：#
应用类
继承4个接口#
IHost接口：所以这就是上文当中说到为什么WebApplicationBuilder需要一个IConfigureHostBuilder属性的原因；IApplicationBuilder：提供配置应用程序请求管道机制的类，所以我们的中间件可以直接注册到WebApplication；IEndpointRouteBuilder：定义应用程序中路由生成器的协定。 路由生成器指定应用程序的路由。所以我们无需显示调用UseEndpoint、UseRouting这2个中间件，这个在6.0的更新中也提到了；IAsyncDisposable：提供异步释放的接口；
6个重要属性#
IServiceProvider：应用程序的已配置服务。提供在程序运行期间解析的服务类型，简称依赖注入容器；IConfiguration：应用程序的已配置，可以获取已经配置好的配置源；IWebHostEnvironment： 托管环境信息；IHostApplicationLifetime：允许通知使用者应用程序生存期事件；ILogger：日志服务；ICollection：HTTP 服务器绑定到的 URL 列表。（IServerAddressesFeature：启动地址）；
WebApplication类源码
public sealed class WebApplication : IHost, IApplicationBuilder, IEndpointRouteBuilder, IAsyncDisposable
{
public IServiceProvider Services => _host.Services;
public IConfiguration Configuration => _host.Services.GetRequiredService();
public IWebHostEnvironment Environment => _host.Services.GetRequiredService();
public IHostApplicationLifetime Lifetime => _host.Services.GetRequiredService();
public ILogger Logger { get; }
public ICollection<string> Urls => ServerFeatures.Get()?.Addresses ??
throw new InvalidOperationException($"{nameof(IServerAddressesFeature)} could not be found.");
}
拓展方法#
就是各种系统定义好的中间件服务。
3. Run()方法 ：#
WebApplication.BuildRequestDelegate()方法#
前面调用ConfigureWebHostDefaults()扩展方法提供的委托会将使用BuildRequestDelegate()方法注册的中间件管道，作为请求处理器，至此一个WebApplication对象完成。
## 4. 总结 ：
首先，最小托管模型是6.0微软推出来的一个新的应用模板，为的是方便配置和学习，他只有3句代码，利用他可以生成最小webapi。
第一句是var bulider = WebAppliaction.CreateBuilder();
这句代码的作用是通过调用WebAppliaction的工厂方法CreateBuilder()得到WebApplicationBuilder对象，因为创建一个WebApplication对象需要一个Host，Host则必须由HostBuilder创建，所以WebApplicationBuilder对象的作用是提供一个封装好的HostBuilder对象用来构建IHost，
它含有6个属性以及一个构造函数，属性包括IServiceCollection依赖注入容器Services、ConfigureManage配置管理Configure、IWebHostEnvironment托管环境environment、ILoggingBuilder日志记录logging、ConfigureWebHostBuilder类型webhost、ConfigureHostBuilder类型host，需要这6个属性的目的就是用来提供HostBuilder的创建
构造函数的作用是根据传进来的命令行参数来初始化这些属性，首先他会初始化一个_hostBuilder对象，然后创建一个bootstrapBuilder对象用来调用他的拓展方法收集服务和配置，赋值给services和configure属性，接下里根据bootstrapBuilder对象的一些属性，初始化剩余属性，初始化WebHost和Host。
第二句代码是var app = bulider.bulider();
在这句代码之前，我们可以注入自己的一些服务和系统服务，通过调用AddScope()等依赖注入方法或者使用系统提供的服务方法、如AddController()，
这句代码的作用是，根据得到WebApplicationBuilder对象来创建WebApplication，这句代码最重要的就是，把services和configure属性赋值给HostBuilder，然后我们可以看到这个对象继承了4个接口，一个是IHost接口，这就解释了为什么WebApplicationBuilder需要有一个ConfigurHostBuilder对象，还有一个IApplicationBuilder接口，这个接口是构建中间件管道服务的接口，所以我们的中间件可以直接注册在WebApplication的原因，IEndpointRouteBuilder则是默认构造了路由，还有一个异步释放的接口。
第三句代码是app.Run();
在这句代码之前可以注入中间件服务，比如UseAuthorization()之类的，
这句代码的作用是，通过调用WebApplication内部的BuildRequestDelegation()方法把注册的中间件管道作为请求处理器，至此一个WebApplication对象完成
所以根据这几行代码我们不难看出，WebApplication其实就是对Host的再次封装，只是为了我们更加简单的去配置一些我们需要的服务和中间件