ASP.Net中自定义Http处理及其应用
孙亚民
一、简介
在开发基于Microsoft IIS的应用的时候，开发者除了可以编写ASP程序外，还可以使用Visual C++等开发工具，开发ISAPI应用，以获取更为强大的功能。可以编写两种ISAPI扩展：一种是ISAPI Server Extention，另一种是ISAPI Filter，但是，ISAPI扩展应用的编写通常对开发者有比较高的要求，开发和部署的难度比较大。
在开发ASP.Net应用的时候，我们仍然可以编写ISAPI应用，以扩充IIS的功能，但是，ASP.Net为我们提供了另外一种选择——使用HTTP Handler 和HTTP Module。这是通过使用IHttpHandler 和 IHttpModule接口来实现的。HTTP Handler提供了类似于ISAPI Server Extention的功能，而HttpModule实现了类似于ISAPI Filter的功能，并且，比ISAPI，在开发和部署上都要简单的多。
应用HttpHandler和HttpModule，使应用程序可以与 IIS Web 服务器的低级别的请求和响应服务交互，从而实现一些很有用的功能。本文首先介绍HttpHandler和HttpModule的概念和基本使用方法，然后，介绍了一个应用HttpModule实现权限系统的案例。
二、HTTP 处理管道的基本模型
要对HttpModule和IHttpHandler进行研究，必须先对ASP.Net的处理管道有一个了解。
在ASP.Net应用程序中，系统使用一组相关的类，通过一定的顺序来处理客户端的请求(Request)，ASP.NET应用程序的处理模式可称之为HTTP处理管道。HttpModule和IhttpHandler就是这个处理管道上的两个处理环节。
HTTP处理管道中的类在System.Web名称空间中定义，主要有以下类型：
l HttpWorkerRequest抽象类定义了ASP.Net页面处理请求的基本方法
l HttpRuntime 提供了处理应用的一组服务
l HttpContext 保存了处理一次请求的所有相关上下文信息
l HttpApplicationFactory 提供相关目录的应用程序
l HttpApplication 定义了所有ASP.Net应用程序的通用的方法、属性和事件。这个类也是在用户在global.asax文件中定义的应用的基类。
l Modules 处理请求前和响应后的事件
l HandlerFactories 提供应用程序中的Handlers
l Handlers 处理请求和响应
HTTP处理管道的模型如下：
图1：HTTP 处理管道
在Windows平台上，HTTP Pipline需要IIS的支持。为了运行ASP.NET应用，IIS需要以下两个文件：ASPNET_ISAPI.DLL和ASPNET_WP.EXE
l ASPNET_ISAPI.DLL是一个ISAPI Extention他将发向IIS的请转交ASPNET_WP.EXE处理
l ASPNET_WP.EXE使用HttpRuntime对请求进行具体处理
处理的过程可以用图表示如下：
图2：IIS上的HTTP处理管道
三、HttpHandler的实现
HttpHandler实现了类似于 ISAPI Extention的功能，他处理请求(Request)的信息和发送响应(Response)。HttpHandler功能的实现通过实现IHttpHandler接口来达到。实际上，我们在编写ASP.Net页面时，ASP.Net页面所继承的基类——System.Web.UI.Page——也实现了HttpHandler接口，也是一个HttpHandler，看一下它的定义就知道了（C#）：
public class Page : TemplateControl, IhttpHandler
接口IHttpHandler的定义如下：
interface IHttpHandler
{
void ProcessRequest(HttpContext ctx);
bool IsReuseable { get; }
}
接口中ProcessRequest是添加自己的代码，进行相应处理的地方。IsReuseable属性指明该HttpHandler的实现类是否需要缓存。
下面的示例展示了HttpHandler的基本使用：
1、建立一个名为MyNameSpace的工程，添加一个类，名称为MyHandler，代码如下：
例1：
namespace MyNameSpace
{
public class MyHandler : IHttpHandler
{
public void ProcessRequest(HttpContext ctx)
{
HttpResponse Response
Response.Write("This is my handler");}
public bool IsReusable
{
get { return true; }
}
}
}
2、将上面的代码编译，生成MyNameSpace.Dll文件
3、建立一个新的WebApplication项目，或打开一个WebApplication项目，将文件MyNameSpace.Dll添加到项目的引用中，或复制到项目的bin目录下
4、修改Web.Config，添加如下内容;
<configuration>
<system.web>
<httpHndlers>
<add verb="*" path="*.aspx"
type=" MyNameSpace.MyHandr, MyNameSpace" />
</httpHndlers>
</system.web>
</configuration>
配置文件中的选项说明：
l verb可以是“GET”或“POST”，表示对GET或POST的请求进行处理。“*”表示对所有请求进行处理。
l Path指明对相应的文件进行处理，“*.aspx”表示对发给所有ASPX页面的请求进行处理。可以指明路径，如“/test/*.aspx”，表明只对test目录下的ASPX文件进行处理。
l Type属性中，逗号前的字符串指明HttpHandler的实现类的类名，后面的字符串指明Dll文件的名称。
现在，请求项目中的任何ASPX页面，页面上显示的始终只有如下一行字：
This is my handler
因为，我们自定义的Handler截获了所有发向ASPX页面的请求，并且用自己的的方法来处理这些请求了。
为了使我们的ASPX页面能够顺利运行，我们需要修改Web.Config文件：
<configuration>
<system.web>
<httpHndlers>
<add verb="*" path="*.foo"
type=" MyNameSpace.MyHandr,hander" />
</httpHndlers>
</system.web>
</configuration>
为了让对后缀名为.foo的文件的请求能够被我们的Handler截获运行，我们还需要一些额外的工作。打开IIS的管理控制台，又键单击站点，选择“属性”，跳出站点的属性对话框。选择主目录选项。如图3：
图3：Web站点属性对话框
选择配置，弹出应用程序配置对话框，将“.foo”添加到应用程序映射中，如图4：
图4：添加应用程序映射
好了，我们现在可以在项目中添加一个.foo文件，当向该文件发送请求时，浏览器显示：
This is my handler
而对其他ASPX文件的访问不受影响。
四、实现Handler Factory
实现HttpHandler功能的另外一个选择是实现一个Handler Factory，这是通过实现IHttpHandlerFactory接口来实现的。
IHttpHandlerFactory接口的定义如下：
interface IHttpHandlerFactory
{
IHttpHandler GetHandler(HttpContext ctx,
string requestType,
string url,
string pathTranslated);
void ReleaseHandler(IHttpHandler handler);
}
GetHandler方法在请求开始的时候被调用，而ReleaseHandler在请求结束，所有的Handler都不再需要的时候被调用
使用HttpHandlerFactory的过程一般如下：
首先定义实际处理HttpHandler的类，这个类会在HandlerFactory中被调用以进行实际的处理：
public class BasicHandler : IHttpHandler { ... }
然后，定义自己的HandlerFactory：
public class BasicHandlerFactory : IHttpHandlerFactory
{
public IHttpHandler GetHandler(HttpContext ctx,
string requestType,
string url,
string pathTranslated)
{
return new BasicHandler();
}
public void ReleaseHandler(IHttpHandler handler) {}
}
最后，在Web.Config文件中注册这个Factory：
<configuration>
<system.web>
<httpHandlers>
<add verb="POST" path="*.foo"
type="MyNamespace.BasicHandlerFactory, MyAssembly" />
</httpHandlers>
</system.web>
</configuration>
五、异步Handler
通过实现IHttpAsyncHandler可以实现对HTTP请求的异步处理。IHttpAsyncHandler接口继承IHttpHandler，也需要实现ProcessRequest 方法和 IsReusable 属性，同时，需要实现 BeginProcessRequest 和 EndProcessRequest 方法。BeginProcessRequest 启动异步调用以处理单个的 HTTP 请求，而 EndProcessRequest 则在该进程结束时执行清理代码。
IHttpAsyncHandler的实现和注册同IHttpHandler类似，读者可以参考MSDN的相关文档。
六、HttpModule的实现
HttpModules实现了类似于ISAPI Filter的功能，在开发上，通常需要经过以下步骤：
1. 编写一个类，实现IhttpModule接口
2. 实现Init 方法，并且注册需要的方法
3. 实现注册的方法
4. 实现Dispose方法，如果需要手工为类做一些清除工作，可以添加Dispose方法的实现，但这不是必需的，通常可以不为Dispose方法添加任何代码。
5. 在Web.config文件中，注册您编写的类
下面是一个HttpModules的示例，在这个示例中，只是简单的注册了HttpApplication 的BeginRequest 和 EndRequest事件，并且通过这些事件的实现方法，将相关的信息打印出来。
例 1
using System;
using System.Web;
namespace MyModule
{
public class MyModule : IHttpModule
{
public void Init(HttpApplication application)
{
application.BeginRequest += (new EventHandler(this.Application_BeginRequest));
application.EndRequest += (new EventHandler(this.Application_EndRequest));
}
private void Application_BeginRequest(Object source, EventArgs e)
{
HttpApplication Application = (HttpApplication)source;
HttpResponse Response=Application.Context.Response;
Response.Write("<h1>Beginning of Request</h1><hr>");
}
private void Application_EndRequest(Object source, EventArgs e)
{
HttpApplication application = (HttpApplication)source;
HttpResponse Response=Application.Context.Response;
Response.Write("<h1>End of Request</h1><hr>");
}
public void Dispose()
{
}
}
}
程序的开始引用了如下名称空间：
using System;
using System.Web;
因为HttpApplication 、HttpContext、HttpResponse等类在System.Web中定义，因此，System.Web名称空间是必须引用的。
MyModule类实现了IhttpModule接口。在Init方法中，指明了实现BeginRequest 和EndRequest 事件的方法。在这两个方法中，只是简单的分别打印了一些信息。
下面，在Web.config文件中注册这个类，就可以使用这个HttpModule了，注册的方法如下：
<configuration>
<system.web>
<httpModules>
<add name=" MyModule " type=" MyModule, MyModule" />
</httpModules>
</system.web>
</configuration>
现在来看一下效果。编写一个Aspx页面test.aspx，内容如下：
<%
Response.Write("<h1>This is the Page</h1><hr>");
%>
运行以后的界面如图所示：
图1
七、深入研究HttpModule
HttpModule通过对HttpApplication对象的一系列事件的处理来对HTTP处理管道施加影响，这些事件在HttpModule的Init方法中进行注册，包括：
BeginRequest
AuthenticateRequest
AuthorizeRequest
ResolveRequestCache
AcquireRequestState
PreRequestHandlerExecute
PostRequestHandlerExecute
ReleaseRequestState
UpdateRequestCache
EndRequest
其中部分事件同Global.asax中的事件相对应，对应关系如下：
|
HttpModule |
Global.asax |
|
BeginRequest |
Application_BeginRequest |
|
AuthenticateRequest |
Application_AuthenticateRequest |
|
EndRequest |
Application_EndRequest |
图3
在例1中，处理了BeginRequest和EndRequest事件，其他事件的处理方式基本上类似。
同HttpHandler对应来看，这些事件，有些在HttpHandler之前发生，有些在HttpHandler处理完后发生。了解事件发生的顺序非常重要，因为，服务器端的对象在不同的时间段有着不同的表现。例子之一是Session的使用。不是所有的事件中都能对Session进行处理，而只能在有限的几个事件中进行处理。详细的过程可以参考下面的HTTP Request处理生命周期图。
HttpModule.AcquireRequestState |
HttpModule.PreSendRequestContent |
HttpHandler.ProcessRequest |
HttpModule.AuthorizeRequest |
HttpModule.PostRequestHandlerExecute |
HttpModule.ResolveRequestCache |
HttpModule.PreRequestHandlerExecute |
HttpModule.PreSendRequestHeaders |
HttpModule.UpdateRequestCache |
HttpModule.ReleaseRequestState |
HttpModule继续处理。HttpHandler已经建立，此后Session可用 |
进入HttpHandler处理HttpRequest |
返回HttpModule，HttpHandler结束，Session失效 |
八、使用HttpModule实现权限系统
我们在开发应用系统的时候，应用系统的权限控制是非常重要的一个部分。在ASP中，要实现权限的控制是比较麻烦的事情，因为我们必须在每个需要控制权限的ASP页面中添加权限控制代码，从而控制客户对页面的访问。这样带来的问题，除了编写大量重复代码外，由于权限控制部分同业务处理部分的模块紧密耦合在一起，对权限控制模块的修改，往往又会带来大量的修改工作，甚至造成大量的Bug。
所以，我们现在需要将权限控制和业务处理模块进行解耦，使得两个部分可以独立开发和修改，而不会互相影响，或者，将影响减到最低。在Jsp程序中，这个目的可以通过引入一个前端控制器来实现权限过滤（关于前端控制器模式，可以参见《J2EE核心模式一书》）。在ASP.Net中，我们可以利用HttpModule实现同样的效果。下面来看一下实现的过程。
首先，我们会构建一个权限处理系统，可以检测某个用户对某个模块功能是否有访问权限（具体的结构，我想，读者都应该接触过这个部分的编程，所以不再赘述），其中，暴露给客户端调用的权限校验类的定义如下：
public class RightChecker
{
public static bool HasRight(User user,Module module)
{
//进行权限校验，
}
}
然后，我们利用HttpModule编写一个过滤器：
using System;
using System.Web;
namespace MyModule
{
public class MyModule : IHttpModule
{
public void Init(HttpApplication application)
{
application. AcquireRequestState += (new EventHandler(this.Application_AcquireRequestState));
}
private void Application_AcquireRequestState (Object source, EventArgs e)
{
HttpApplication Application = (HttpApplication)source;
User user=Application.Context.Sesseion[“User”] //获取User
string url=Application.Context.Request.Path; //获取客户访问的页面
Module module= //根据url得到所在的模块
If(!RightChecker.HasRight(user,module))
Application.Context.Server.Transfer(“ErrorPage.aspx”); //如果没有权限，引导到错误处理的页面
}
public void Dispose()
{
}
}
}
将这个类按照前面介绍的方法，在Web.Config中注册后，我们的应用系统就具备权限管理的功能了。怎么样，比原来的方式好很多吧？
九、结束语
在.Net中，微软把原来具有较高难度的服务器扩展的编程作了很大的简化，对于我们开发的确带来了很大的方便，值得我们对此技术进行深入的研究。
参考资料：
MSDN