知識星球作者：FlyLolo
連結：https://www.cnblogs.com/FlyLolo/p/ASPNETCore2_7.html
為什麼我們可以在Startup這個 “孤零零的” 類中配置依賴註入和管道？
它是什麼時候被實體化並且呼叫的？
引數中的IServiceCollection services是怎麼來的?
處理管道是怎麼構建起來的？
啟動過程中，系統“默默的”做了哪些準備工作？
上一篇文章講了ASP.NET Core中的依賴註入（系列目錄http://www.cnblogs.com/FlyLolo/p/ASPNETCore2_0.html）， 而它的配置是在Startup這個檔案中的 ConfigureServices(IServiceCollection services) 方法，而且Startup這個類也沒有繼承任何類或者介面。 深入的想一想，可能會冒出類似上面列出的好多問題，下麵用一幅圖來看透它。
一、整體流程圖
先上圖， 覺得看不清可以點選看大圖或者下載後放大檢視。
圖一 （點選放大）
二、WebHostBuilder
應用程式在Main方法之後透過呼叫CreateDefaultBuilder方法建立並配置WebHostBuilder，
public class WebHostBuilder : IWebHostBuilder
{
private readonly List> _configureServicesDelegates;
private IConfiguration _config;
public IWebHostBuilder UseSetting(string key, string value)
{
_config[key] = value;
return this;
}
public IWebHostBuilder ConfigureServices(ActionconfigureServices )
{
if (configureServices == null)
{
throw new ArgumentNullException(nameof(configureServices));
}
_configureServicesDelegates.Add(configureServices);
return this;
}
}
WebHostBuilder存在一個重要的集合① private readonly List
> _configureServicesDelegates; ， 透過 ConfigureServices 方法將需要的Action加入進來。
UseSetting是一個用於設定Key-Value的方法， 一些常用的配置均會透過此方法寫入_config中。
三、UseStartup
() CreateDefaultBuilder之後呼叫UseStartup
()，指定Startup為啟動類。
public static IWebHostBuilder UseStartup(this IWebHostBuilder hostBuilder, Type startupType)
{
var startupAssemblyName = startupType.GetTypeInfo().Assembly.GetName().Name;
return hostBuilder
.UseSetting(WebHostDefaults.ApplicationKey, startupAssemblyName)
.ConfigureServices(services =>
{
if (typeof(IStartup).GetTypeInfo().IsAssignableFrom(startupType.GetTypeInfo()))
{
services.AddSingleton(typeof(IStartup), startupType);
}
else
{
services.AddSingleton(typeof(IStartup), sp =>
{
var hostingEnvironment = sp.GetRequiredService();
return new ConventionBasedStartup(StartupLoader.LoadMethods(sp, startupType, hostingEnvironment.EnvironmentName));
});
}
});
}
首先獲取Startup類對應的AssemblyName， 呼叫UseSetting方法將其設定為WebHostDefaults.ApplicationKey（“applicationName”）的值。
然後呼叫WebHostBuilder的②ConfigureServices方法，將一個Action寫入WebHostBuilder 的 configureServicesDelegates中。
這個Action的意思就是說，如果這個被指定的類startupType是一個實現了IStartup的類， 那麼將其透過AddSingleton註冊到services 這個ServiceCollection中， 如果不是， 那麼將其“轉換”成 ConventionBasedStartup 這個實現了 IStartup的類後再進行註冊。這裡涉及到一個StartupLoader的LoadMethods()方法，會透過字串的方式查詢“ConfigureServices”、“Configure{ environmentName}Services”這樣的方法。
註意：這裡只是將一個Action寫入了configureServicesDelegates， 而不是已經執行了對IStartup的註冊， 因為這個Action尚未執行，services也還不存在。就像菩薩對八戒說： 八戒（Startup）你先在高老莊等著吧， 將來有個和尚帶領一個取經小分隊（ServiceCollection services ）過來的時候你加入他們。
其實在CreateDefaultBuilder方法中的幾個UseXXX的方法也是這樣透過ConfigureServices將對應的Action寫入了configureServicesDelegates， 等待唐僧的到來。
四、WebHostBuilder.Build()
建立並配置好的WebHostBuilder開始透過Build方法建立WebHost了， 首先是BuildCommonServices，
private IServiceCollection BuildCommonServices(out AggregateException hostingStartupErrors)
{
//...省略...
var services = new ServiceCollection();
services.AddSingleton(_hostingEnvironment);
services.AddSingleton(_context);
//....各種Add....
foreach (var configureServices in _configureServicesDelegates)
{
configureServices(_context, services);
}
return services;
}
在這個方法裡建立了ServiceCollection services（以唐僧為首的取經小分隊）， 然後透過各種Add方法註冊了好多內容進去（收了悟空），然後③foreach 之前暫存在configureServicesDelegates中的各個Action，傳入services逐一執行， 將之前需要註冊的內容註冊到services中， 這裡就包括Startup（八戒），註意這裡僅是進行了註冊，而未執行Startup的方法。
處理好的這個services被BuildCommonServices傳回後賦值給 hostingServices,然後 hostingServices經過Clone()生成 applicationServices,再由這個 applicationServices進行GetProviderFromFactory(hostingServices)生成一個 IServiceProvider hostingServiceProvider.經過一系列的處理後,可以建立WebHost了。
var host = new WebHost(
applicationServices,
hostingServiceProvider,
_options,
_config,
hostingStartupErrors);
host.Initialize();
將生成的applicationServices 和 hostingServiceProvider作為引數傳遞給新生成的WebHost。接下來就是這個WebHost的 Initialize()。
五、WebHost.Initialize()
WebHost的 Initialize()的主要工作就是BuildApplication()。
EnsureApplicationServices()： 用來處理WebHost的 private IServiceProvider _applicationServices ，④Startup的ConfigureServices方法在這裡被呼叫。
_startup = _hostingServiceProvider.GetRequiredService();
_applicationServices = _startup.ConfigureServices(_applicationServiceCollection);
透過 GetRequiredService
() 獲取到我們的_startup， 然後呼叫這個_startup的 ⑤ConfigureServices 方法，這就是我們用於依賴註入的startup類的ConfigureServices方法了。
所以，_applicationServices是根據_applicationServiceCollection 加上我們在_startup中註冊的內容之後重新生成的 IServiceProvider。
EnsureServer()⑥：透過 GetRequiredService
()獲取Server並配置監聽地址。
var builderFactory = _applicationServices.GetRequiredService();
var builder = builderFactory.CreateBuilder(Server.Features);
builder.ApplicationServices = _applicationServices;
獲取到 IApplicationBuilderFactory並透過它⑦建立 IApplicationBuilder,並將上面建立的_applicationServices賦值給它的ApplicationServices，它還有個重要的集合_components
private readonly IList> _components = new List >();
從_components的型別可以看出它其實是中介軟體的集合，是該呼叫我們的_startup的Configure方法的時候了。
先獲取定義的IStartupFilter， ⑧foreach這些IStartupFilter並與_startup的Configure方法一起將配置的中介軟體寫入_components，然後透過 Build()建立RequestDelegate _application，
在Build()中對_components進行處理生成請求處理管道，關於IStartupFilter和生成管道這部分將在下篇文章進行詳細說明。
六、WebHost.Run()
WebHost建立完畢， 最後一步就是Run起來了，WebHost的Run()會呼叫它的方法StartAsync()
public virtual async Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken))
{
//......var hostingApp = new HostingApplication(_application, _logger, diagnosticSource, httpContextFactory);
await Server.StartAsync(hostingApp, cancellationToken).ConfigureAwait(false);
_hostedServiceExecutor.StartAsync(cancellationToken).ConfigureAwait(false);
//.....
}
在之前的文章中我們知道，請求是經過 Server監聽=>處理成httpContext=>Application處理，所以這裡首先傳入上面建立的_application和一個httpContextFactory來⑨生成一個HostingApplication，並將這個HostingApplication傳入Server的StartAsync(), 當Server監聽到請求之後， 後面的工作由HostingApplication來完成。
⑩hostedServiceExecutor.StartAsync()方法用來開啟一個後臺執行的服務，一些需要後臺執行的操作比如定期掃清快取等可以放到這裡來。
七、更新
感謝dudu的留言，去github上看了一下WebHost的最新原始碼，BuildApplication()不再包含EnsureApplicationServices()的呼叫，並且轉移到了WebHost.StartAsync() 中進行；
WebHost.Initialize() 中由原本呼叫BuildApplication()改為呼叫原本放在BuildApplication()中呼叫的EnsureApplicationServices()。
透過VS載入符號的方式除錯獲取到的WebHost仍是原來的版本，即使刪除下載的檔案後再次重新獲取也一樣， 應該是和新建專案預設取用的依賴版本有關。