※天道酬勤※

托管是 .NET 的一个很基础的概念，所有的 .NET 应用程序代码要完全发挥作用需要进入托管的环境（ CLR --Common Language Runtime ），而这个环境实际上就是称作宿主 (Host) 为将要启动的 .NET 代码准备的。目前来讲 windows 系统上，能够担负这个重任的有 3 类已存程序：
1 、 shell( 通常是 Explorer) ，提供从用户桌面启动 .NET 程序 , 创建一个进程，启动此进程建立 CLR
2 、 浏览器宿主（ Internet Explorer ），处理从 web 下载的 .NET 代码执行。
3 、 服务器宿主（如 IIS 的辅助进程 ASPnet_wp.exe ）
通常来讲，我们开发的 ASP.NET 的程序运行在 IIS 的环境下（实际上由一个 ISAPI 控制启动 CLR ），但实际上 ASP.NET 程序可以摆脱 IIS 单独在任何托管环境下运行。本文讨论了 ASP.NET 程序如何在自定义的环境中启动，希望有助于我们了解 ASP.NET 的执行原理，同时使我们开发的 ASP.NET 能够在任何 .NET 环境下执行，不管是服务器操作系统还是普通的桌面操作系统。

二、 IIS 宿主中 ASP.NET 的执行分析
关于 IIS 中 ASP.NET 的执行细节，很多文章做了详尽权威的分析，本文不打算赘述，在此给出一些参考：
http://www.yesky.com/SoftChannel/72342380468043776/20030924/1731387.shtml
http://chs.gotdotnet.com/quickstart/ASPplus/doc/procmodel.ASPx
这些文章大致重点分析了：宿主环将如何启动、 ASP.NET 应用程序如何产生程序集、如何加载，同宿主的交互等细节。

三、 构造自己的 ASP.NET 宿主程序
ASP.NET 是作为微软 ASP 的替代技术出现的，所以我们重点讨论如何通过 web 方式应用 ASP.NET （显然还有其他方式），具体就是：我们用 .NET 平台的语言编写一个控制台程序，这个程序启动一个 ASP.NET 应用环境，执行关于 ASPx 的请求。具体来讲，需要做以下工作：
1 、实现一个 Web Server ，监听所有的 web 请求，实现 Http web hosting
2 、启动一个应用程序域，创建一个 ASP.NET 的 ApplicationHost ，建立一个 ASP.NET 的应用程序域，另外还建立一个 HttpWorkerRequest 的具体实现类，该类可以处理 ASPx 请求，编译 ASPx 页，编译后的托管代码缓存入当前应用程序域，然后执行代码，得到执行结果。建议在继续阅读下文前，仔细翻查 MSDN 中的关于这两个类得参考说明。
System.Web.Hosting.ApplicationHost 类用于建立一个独立的应用程序域。当然不是普通的应用程序域，而是为 ASP.NET 建立执行环境，准备需要的空间、数据结构等。仅有一个静态方法 static object CreateApplicationHost(
Type host // 具体的用户实现类，就是 ASP.NET 应用域需要加载的类
string virtualDir, // 此应用域在整个 web 中的执行目录，虚拟目录
string physicalDir // 对应的物理目录
);
而其中的 host 参数指向一个具体的类，由于该类实际上属于两个应用域之间的联系类，在两个应用程序域之间编组传递数据，所以必须要继承自 MarshalByRefObject ，以允许在支持应用程序中跨应用程序域边界访问（至于为什么，建议翻查参考 3 ）。
可以看到，我们需要启动两个应用程序域（ web server 功能应用程序域和 ASP.NET 应用程序域），而这两个（应用程序）域之间通过跨（应用程序）域的流对象引用来实现，使得在 ASP.NET 域中执行的结果可以通过 web server 域返回给请求者。
可以大致下图表达
执行 ASP.NET 的 Web 服务器端

 

 

 

 

WEB 客户端

代码实现分析：
using System;
using System.Web ;
using System.Web.Hosting;
using System.IO;
using System.NET;
using System.NET.Sockets ;
using System.Text ;
using System.Threading ;

namespace MyIIS
{
class ASPHostServer
{
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
// 创建并启动服务器
MyServer myserver=new MyServer(“/”, ”c:\\inetpub\\wwwroot\\myWeb”);
}
}

class MyServer // 处理 HTTP 协议的服务器类
{
private ASPDOTNETHost ASPnetHost; //ASP.NET host 的实例
private TcpListener mytcp; //Web 监听套接字
bool bSvcRunning=true; // 服务是否运行指示
FileStream fs; // 处理 http 请求的普通文本要求

public MyServer(string virtualDir ,vstring realPath)
{// 在构造函数中启动 web 监听服务
try
{
mytcp=new TcpListener(8001);
mytcp.Start(); // 启动在 8001 端口的监听
Console.WriteLine(" 服务启动 ...");
// 利用 CreateApplicationHost 方法建立一个独立的应用程序域执行 ASP.NET 程序
ASPnetHost = ( ASPDOTNETHost )ApplicationHost.CreateApplicationHost
( typeof( ASPDOTNETHost ) , virtualDir , realPath);
Thread t=new Thread(new ThreadStart(MainSvcThread));
t.Start(); // 服务线程启动 负责处理每一个客户端的请求
}
catch(NullReferenceException)
{
Console.WriteLine("NullReferenceException throwed!") ;
}
}

public void MainSvcThread() //ASP.NET Host 的 web 服务器的主要服务线程
{
int s=0;
string strRequest; // 请求信息
string strDir; // 请求的目录
string strRequestFile; // 请求的文件名
string strErr=""; // 错误信息
string strRealDir; // 实际目录
string strWebRoot=rpath; // 应用根目录
string strRealFile=""; // 正在请求的文件的磁盘路径
string strResponse=""; // 回应响应缓冲区
string strMsg=""; // 格式化响应信息
byte[] bs; // 输出字节缓冲区

while(bSvcRunning)
{
Socket sck=mytcp.AcceptSocket(); // 每个请求到来
if(sck.Connected)
{
Console.WriteLine("Client {0} connected!",sck.RemoteEndPoint);
byte[] bRecv=new byte[1024]; // 缓冲区
int l=sck.Receive(bRecv,bRecv.Length,0);
string strBuf=Encoding.Default.GetString(bRecv); // 转换成字符串，便于分析
s=strBuf.IndexOf("HTTP",1);
string httpver=strBuf.Substring(s,8); // HTTP/1.1 之类的
strRequest=strBuf.Substring(0,s-1);
strRequest.Replace("\\","/");
if((strRequest.IndexOf(".")<1) && (!strRequest.EndsWith("/")))
{
strRequest += "/";
}
s=strRequest.LastIndexOf("/")+1;
strRequestFile = strRequest.Substring(s); strDir=strRequest.Substring(strRequest.IndexOf("/"),strRequest.LastIndexOf("/")-3); // 取得访问的 URL
if(strDir=="/")
{
strRealDir=strWebRoot;
}
else
{
strDir=strDir.Replace("/","\\");
strRealDir=strWebRoot + strDir;
}
Console.WriteLine("Client request dir: {0}" , strRealDir);
if(strRequestFile.Length==0)
{
strRequestFile="default.htm"; // 缺省文档
}
int iTotlaBytes=0; // 总计需要输出的字节
strResponse=""; // 输出内容
strRealFile = strRealDir +"\\"+ strRequestFile;
if(strRealFile.EndsWith(".ASPx")) // 这里有 Bug!!
{
string output="";
// 注意我下面的语句们给 host 对象 ProcessRequest 方法传递了一个 ref 类型的参数，
//ASPnetHost 会从 ASP.NET 的执行应用程序域执行一个请求后返回流给当前 web server 所在的域，这实际上发生了一个域间的调用
ASPnetHost.ProcessRequest (strRequestFile, ref output);// 转换成字节流
bs=System.Text.Encoding.Default.GetBytes (output);
iTotlaBytes=bs.Length ; // 调用套接字将执行结果返回
WriteHeader(httpver,"text/html",iTotlaBytes,"200 OK",ref sck);
FlushBuf(bs,ref sck);
}
else
{try
{
fs=new FileStream( strRealFile,FileMode.Open,FileAccess.Read,FileShare.Read );
BinaryReader reader=new BinaryReader(fs); // 读取
bs=new byte[fs.Length ];
int rb;
while((rb=reader.Read(bs,0,bs.Length ))!=0)
{
strResponse =strResponse +Encoding.Default.GetString(bs,0,rb);
iTotlaBytes =iTotlaBytes+rb;
}
reader.Close();
fs.Close();
WriteHeader(httpver,"text/html",iTotlaBytes,"200 OK",ref sck);
FlushBuf(bs,ref sck);
}
catch(System.IO.FileNotFoundException )
{// 假设找不到文件，报告 404 WriteHeader(httpver,"text/html",iTotlaBytes,"404 OK",ref sck);
}
}
}
sck.Close(); //Http 请求结束
}
}

// WriteHeader 想客户端发送 HTTP 头
public void WriteHeader(string ver,string mime,int len,string statucode,ref Socket sck) {
string buf="";

if(mime.Length ==0)
{
mime="text/html";

buf=buf+ver+ statucode + "\r\n";
buf=buf+"Server:MyIIS"+"\r\n";
buf=buf+"Content-Type:"+mime +"\r\n";
buf=buf+"Accept-Rabges:bytes"+"\r\n";
buf=buf+"Content-Length:"+ len +"\r\n\r\n";
byte[] bs=Encoding.Default.GetBytes(buf);
FlushBuf(bs,ref sck);
}
}

// FlushBuf 刷新向客户发送信息缓冲区
public void FlushBuf(byte[] bs,ref Socket sck)
{
int iNum=0;
try
{
if(sck.Connected)
{
if((iNum=sck.Send(bs,bs.Length ,0))==-1)
{
Console.WriteLine("Flush Err:Send Data err");
}
else
{
Console.WriteLine("Send bytes :{0}",iNum);
}
}
else
{
Console.WriteLine("Client diconnectioned!");
}
}
catch(Exception e)
{
Console.WriteLine("Error:{0}",e);
}
}
}

// ASPDOTNETHost 类实例需要跨越两个应用程序域，所以继承自 MarshalByRefObject
class ASPDOTNETHost:MarshalByRefObject
{
public void ProcessRequest( string fileName ,ref string output)
{
MemoryStream ms=new MemoryStream(); // 内存流，当然为了速度
StreamWriter sw = new StreamWriter(ms); // 输出
sw.AutoFlush = true; // 设为自动刷新 / 先构造一个 HttpWorkRequest 请求类，以便 ASP.NET 能够分析获取请求信息，同时传入一个输出流对象供 ASP.NET 执行期间返回 html 流
HttpWorkerRequest worker = new SimpleWorkerRequest( fileName, "" ,sw) ; // 调度某个页，这里面的包含很多细节，后面分析
HttpRuntime.ProcessRequest( worker ) ;
StreamReader sr= new StreamReader(ms); // 准备从内存流中读取
ms.Position =0; // 移动指针到头
output = sr.ReadToEnd();
}
}
}
HttpRuntime.ProcessRequest( worker ) ; 包括了那些细节呢？大体上如下：
1 、首先， worker 对象传入给 ASP.NET 的应用程序域，告知发生了对于哪一个 ASPx 文件的请求，以及当前目录是什么，如果在执行期间发生的输出内容应该写到哪里 (sw 对象 ) 。这发生一个由 web server 当前应用程序域到我们自己建立的 ASP.NET 应用程序域的跨（应用程序）域调用，还可能由于是第一次访问，会发生了全局事件、或者 session 事件等。
2 、 ASP.NET 的应用程序域会检测请求的 ASPx 文件是否存在，不存在，就报错；如果存在还要看看代码缓存中是否存在上次编译的代码，如果存在且 ASP.NET 检测到不需要重新编译，会直接执行缓存中的代码；如果不存在或者代码过期需要重新编译，就需要读取 ASPx 文件，编译成 .NET 的代码，存入缓存。可能有些页存在代码和模板分离成多个文件，甚至包括一些资源文件，这些都需要读取后编译成 .NET 的虚拟机代码，然后在托管环境里执行。
3 、执行 ASP.NET 的编译代码缓存中的代码，输出数据利用 sw 对象输出。
当然，根据不同的配置，还有很多方法的调用 / 事件的发生等细节不同。
如何调试运行以上程序，观察结果呢？
建立一个控制台类型工程，将上述代码录入后编译，将得到的程序拷贝在作为站点应用起始目录（譬如 c:\inetpub\wwwroot\myweb ）的 bin 子目录下，然后启动，这样在其中创建 ASP.NET 应用程序域才不会因为程序集加载失败而出错。建立一个 asp.net 工程在目录下，添加 default.htm 文件和测试用的 test.aspx ，加入 .NET 执行代码，然后启动 IE ，在地址栏分别输入： http://127.0.0.1:8001/default.htm http://127.0.0.1:8001/test.aspx 感受一下执行过程。甚至你可以建立的工程中设定断点之类，仔细调试和观察其中的细节。亲手试一试吧，一定有收获的！

四、 自己构造 ASP.NET 宿主的意义
费了半天劲搞自己的 ASP.NET 宿主，对于我们有何意义呢？
首先，是大致从代码级清楚分析 ASP.NET 执行细节，自己学习了解执行细节，除了可以在出现 ASP.NET 故障可以进行精确定位和排除外，还可以帮助我们在写 ASP.NET 应用程序时写出更有效率和健壮的代码。
其次，我们可以提供一个思路，可以将我们的 ASP.NET 程序运行于低配置机器上，脱离 IIS 。 ASP.NET 的 “ 原配 ” 宿主 IIS 需要运行在 Server OS 上，要知道在安全专家眼中， IIS 可是大隐患的源头之一。我们可以将很多传统程序利用 ASP.NET 编写，但脱离 IIS 独立执行，譬如在 win98 系统上执行 ASP.NET 。 web server 和 ASP.NET 都在托管环境中执行，相比较 ISAPI 建立宿主然后执行，除提高效率外，还可以使用 .NET 平台提供的丰富管理调控功能，写 B/S 程序更接近传统程序编写方式，这对于程序员来讲都是效率（编写代码的效率和执行效果效率）的保证。
另外，对于采用 ASP.NET 做的项目，大家可以很方便进行开发调试、运行维护、安装。即使是普通桌面程序，我们也可以通过类似制作网页的方式编写这些界面和代码，然后独立建立类似本例中的 Host 环境，根据用户交互请求加载执行某些页面，然后将界面在客户端通过相关组件显示出来。你可以通过此获得 ASP.NET 的即时编译功能和 ASP.NET 宿主托管环境，大量可自由使用的 API ，便于开发、安装、维护。毕竟，托管环境几乎准备了您需要的一切功能。