《ASP.NETCore的內在功能：探究內置組件》歡迎來到ASP.NETCore內置組件的世界！本課件將帶您深入了解ASP.NETCore框架的關鍵組成部分，幫助您構建高效、安全、可擴展的Web應用程序。ASP.NETCore簡介ASP.NETCore是一個開源的、跨平臺的框架，用于構建現代的Web應用程序。它提供了一組強大的工具和功能，使開發人員能夠創建高性能、可擴展和安全的Web應用程序。ASP.NETCore具有模塊化設計，允許開發人員選擇并使用他們需要的組件。ASP.NETCore建立在.NETCore之上，并提供了對各種平臺的支持，包括Windows、macOS和Linux。它采用MVC（模型-視圖-控制器）設計模式，并提供了一個強大的路由系統、視圖引擎和模型綁定機制。ASP.NETCore的架構1依賴注入ASP.NETCore的核心概念之一，它允許開發人員輕松地管理和配置應用程序的依賴項，從而提高代碼的可測試性和可維護性。2中間件一組可重用的組件，用于處理HTTP請求和響應。它們按照特定順序排列，并在請求到達應用程序時被依次調用。3配置系統用于管理應用程序的配置設置，包括數據庫連接字符串、API密鑰和其他配置信息。它支持多種配置源，例如JSON文件、環境變量和命令行參數。4日志記錄允許開發人員在應用程序運行時記錄信息、警告、錯誤和其他事件。它支持各種日志記錄提供程序，例如控制臺、文件和數據庫。依賴注入容器解耦代碼依賴注入容器通過分離依賴項，降低了組件之間的耦合度，提高代碼的可測試性和可維護性。減少依賴它允許開發人員將依賴項的創建和管理委托給容器，從而簡化代碼并減少開發人員的負擔。支持多種模式ASP.NETCore的依賴注入容器支持多種依賴注入模式，例如構造函數注入、屬性注入和方法注入。可擴展性通過自定義服務提供程序，開發人員可以擴展依賴注入容器的功能以滿足特定需求。中間件管道請求處理中間件管道通過一組可重用的組件處理HTTP請求。每個組件都可以在請求到達應用程序時進行處理，例如驗證身份、記錄日志或添加響應頭信息。過濾請求中間件可以根據特定條件過濾請求，例如僅處理特定路徑的請求或僅處理特定HTTP方法的請求。鏈式調用中間件組件可以按順序排列，每個組件都可以在請求到達應用程序時執行特定的操作。中間件管道中的組件通過鏈式調用來處理請求。配置系統1讀取配置ASP.NETCore的配置系統提供了一種機制來讀取來自多個來源的配置信息，例如環境變量、JSON文件、命令行參數和數據庫。2管理配置它允許開發人員在不同的環境中管理不同的配置，例如開發環境、測試環境和生產環境。這對于不同的環境使用不同的設置非常有用。3配置更新配置系統支持在應用程序運行時更新配置，這允許開發人員在不重新啟動應用程序的情況下更改配置設置。日志記錄記錄信息ASP.NETCore的日志記錄系統允許開發人員在應用程序運行時記錄各種信息，例如錯誤、警告、調試信息和應用程序事件。日志級別日志記錄系統支持不同的日志級別，例如Trace、Debug、Information、Warning、Error和Critical。開發人員可以根據需要設置不同的日志級別。日志提供程序它支持多種日志記錄提供程序，例如控制臺、文件、數據庫、事件日志和其他第三方日志記錄系統。自定義日志記錄開發人員可以通過創建自定義日志記錄提供程序來擴展日志記錄系統的功能。數據保護數據加密ASP.NETCore的內置數據保護系統提供了對敏感數據進行加密的功能，例如用戶密碼、信用卡信息和其他機密數據。數據解密它支持數據解密，以便在需要時訪問加密數據。數據保護系統使用安全的加密算法來保護數據。數據保護密鑰它使用數據保護密鑰來加密和解密數據。數據保護密鑰可以存儲在本地文件系統、數據庫或其他安全存儲位置。EntityFrameworkCore數據庫訪問EntityFrameworkCore是一個ORM（對象關系映射）框架，它提供了一種機制來訪問數據庫，將數據庫表映射到應用程序中的對象。1代碼優先開發它支持代碼優先開發，允許開發人員使用代碼定義數據庫模型，并讓EntityFrameworkCore自動生成數據庫模式。2數據庫遷移它提供了一個數據庫遷移功能，允許開發人員在數據庫模式發生變化時輕松地將更改遷移到數據庫。3數據訪問性能EntityFrameworkCore提供了各種性能優化功能，例如延遲加載、緩存和查詢優化，以提高數據訪問性能。4緩存1內存緩存內存緩存是ASP.NETCore提供的默認緩存提供程序，它將緩存數據存儲在內存中，從而提供快速的數據訪問速度。2分布式緩存分布式緩存允許開發人員在多個服務器之間共享緩存數據，這對于構建可擴展的應用程序非常有用。3緩存策略ASP.NETCore提供了多種緩存策略，允許開發人員控制緩存數據的有效期、依賴關系和失效條件。響應壓縮1減少帶寬響應壓縮通過壓縮HTTP響應的大小來減少網絡帶寬的使用，從而提高應用程序的性能。2壓縮算法ASP.NETCore支持多種壓縮算法，例如GZip、Deflate和Brotli。開發人員可以選擇最適合其應用程序的壓縮算法。3提高性能響應壓縮可以顯著減少應用程序的響應時間，尤其是對于大型文件或復雜頁面的下載。健康檢查應用程序健康狀態ASP.NETCore提供了健康檢查機制，允許開發人員檢查應用程序的健康狀態，例如數據庫連接是否正常，緩存是否正常工作。自定義檢查開發人員可以創建自定義健康檢查，以檢查特定組件或服務的健康狀態，并根據需要添加或刪除健康檢查。健康檢查端點健康檢查機制通過一個健康檢查端點提供應用程序的健康狀態信息，該端點可以被外部監控系統或其他應用程序使用。認證和授權1身份驗證認證過程用于驗證用戶身份，確保用戶是他們聲稱的那個人。2授權授權過程用于確定用戶是否具有訪問特定資源或執行特定操作的權限。3多種方案ASP.NETCore提供了多種認證和授權方案，例如基于cookie的認證、基于令牌的認證、基于角色的授權和基于策略的授權。HTTP請求管理ASP.NETCore提供了一個強大的HTTP請求處理機制，它允許開發人員輕松地接收、處理和發送HTTP請求和響應。它使用一個稱為中間件管道的機制來處理請求，并提供各種工具來管理HTTP請求和響應。路由系統路由配置ASP.NETCore的路由系統允許開發人員定義URL模式，并將其映射到應用程序中的控制器和操作方法。它提供了一種靈活的機制來處理URL，使開發人員能夠創建簡潔、可讀的URL。路由匹配當請求到達應用程序時，路由系統將根據配置的URL模式來匹配請求的URL，并將請求路由到相應的控制器和操作方法。路由參數路由系統支持路由參數，允許開發人員在URL中傳遞動態值，例如產品ID、用戶ID或其他動態數據。視圖引擎ASP.NETCore提供了多種視圖引擎，例如Razor、HTML和JavaScript視圖引擎。這些視圖引擎允許開發人員創建動態網頁，并使用數據模型來渲染頁面內容。視圖引擎可以與其他組件，例如MVC和RazorPages配合使用，以創建動態網頁內容。TagHelpers簡化HTMLTagHelpers是一種在ASP.NETCore中使用C#代碼來擴展HTML標記的功能。它們提供了一種更簡單、更易于使用的方式來生成HTML代碼，而無需編寫大量的C#代碼。邏輯處理它們允許開發人員在HTML標記中添加邏輯處理，例如條件語句、循環語句和表達式。這使開發人員能夠更輕松地創建動態HTML內容。提高可讀性TagHelpers使HTML代碼更易于理解和維護，因為它減少了C#代碼的編寫量，并使HTML代碼更具可讀性。客戶端資源管理捆綁和壓縮ASP.NETCore提供了捆綁和壓縮功能，允許開發人員將多個客戶端資源文件，例如CSS和JavaScript文件，捆綁在一起并壓縮成單個文件。提高性能捆綁和壓縮可以減少網絡請求的數量，并降低客戶端資源文件的大小，從而提高應用程序的性能。版本控制它還提供了版本控制功能，允許開發人員在更改客戶端資源文件時更新其版本，從而確保瀏覽器加載最新的文件。模型綁定數據映射模型綁定是將HTTP請求中的數據映射到應用程序中的模型對象的機制。它允許開發人員將HTTP請求數據自動填充到模型對象中。驗證模型綁定可以與模型驗證機制結合使用，以確保模型數據符合特定規則和約束。例如，可以驗證數據類型、長度和范圍。靈活性和可擴展性ASP.NETCore的模型綁定機制非常靈活，允許開發人員自定義模型綁定行為，并支持多種數據源，例如查詢字符串、表單數據、路由參數和HTTP請求體。模型驗證1數據驗證模型驗證機制用于驗證模型數據是否符合特定規則和約束。它允許開發人員在將數據保存到數據庫或執行其他操作之前，確保數據有效性。2驗證屬性ASP.NETCore提供了各種驗證屬性，例如Required、MaxLength、MinLength和Range，用于驗證模型數據的有效性。3自定義驗證開發人員可以創建自定義驗證邏輯以滿足特定需求。自定義驗證邏輯可以用于驗證數據格式、業務規則和其他特定驗證場景。異常處理捕獲異常ASP.NETCore的異常處理機制允許開發人員捕獲應用程序中發生的異常，并提供處理異常的機制，例如記錄錯誤、顯示錯誤頁面或返回錯誤響應。異常過濾器ASP.NETCore提供了異常過濾器，允許開發人員在異常發生時執行特定操作。異常過濾器可以用來記錄錯誤、顯示錯誤頁面或執行其他自定義邏輯。集中式異常處理開發人員可以使用一個集中式異常處理機制來處理所有未處理的異常。這可以使應用程序更健壯，并提供統一的錯誤處理機制。數據輸出格式化數據格式化ASP.NETCore提供了一組內置的數據格式化程序，用于將數據對象轉換為各種數據格式，例如JSON、XML和CSV。格式化程序選擇開發人員可以使用配置系統或模型綁定機制來指定所需的數據格式化程序。ASP.NETCore支持多種數據格式化程序，例如JSON、XML和CSV。自定義格式化開發人員可以創建自定義格式化程序以滿足特定需求。自定義格式化程序可以用于將數據轉換為其他格式，例如二進制數據、HTML或其他自定義格式。診斷工具應用程序性能ASP.NETCore提供了各種診斷工具，用于分析應用程序的性能、識別性能瓶頸并優化應用程序。1日志記錄日志記錄是診斷應用程序的重要工具。開發人員可以使用日志記錄來跟蹤應用程序的行為、識別錯誤和分析性能問題。2分析器ASP.NETCore提供了一組分析器，用于分析應用程序代碼并識別潛在的性能問題和錯誤。3調試器ASP.NETCore提供了強大的調試器，允許開發人員在調試應用程序時逐步執行代碼并檢查變量的值。4依賴項管理1NuGet包ASP.NETCore使用NuGet包管理系統來管理應用程序的依賴項。NuGet包提供了一組預構建的庫和工具，可以幫助開發人員快速構建應用程序。2依賴項解析依賴項管理系統會自動解析應用程序的依賴項，并確保所有必需的包都已安裝，并與其他包兼容。3版本控制依賴項管理系統支持版本控制，允許開發人員指定應用程序依賴項的版本，并防止安裝與應用程序不兼容的版本。環境管理1環境變量ASP.NETCore允許開發人員使用環境變量來配置應用程序設置。環境變量可以用來配置應用程序的行為、數據庫連接字符串和其他配置信息。2環境配置文件開發人員可以使用環境配置文件來管理不同的環境設置。例如，可以使用不同的配置文件來配置開發環境、測試環境和生產環境。3環境感知ASP.NETCore應用程序可以感知其運行環境，并根據環境設置調整其行為。例如，應用程序可以在開發環境中啟用調試模式，并在生產環境中禁用調試模式。應用程序托管自托管ASP.NETCore應用程序可以自托管，這意味著它們可以運行在自己的進程中，而不需要外部Web服務器。IIS托管ASP.NETCore應用程序也可以托管在IIS（InternetInformationServices）中，IIS是一個功能強大的Web服務器，它可以提供各種托管功能。其他托管平臺除了自托管和IIS托管，ASP.NETCore應用程序還可以托管在其他平臺上，例如Azure、AWS和GoogleCloudPlatform。KestrelWeb服務器1高性能Kestrel是一個跨平臺的、高性能的Web服務器，專為ASP.NETCore應用程序設計。它提供了一種高效的機制來處理HTTP請求和響應。2異步處理Kestrel使用異步處理模型來處理請求，從而提高應用程序的性能并減少資源消耗。3可擴展性Kestrel支持多種配置選項，允許開發人員根據應用程序的需求調整其性能和可擴展性。IIS集成ASP.NETCore可以與IIS集成，以便在IIS環境中托管應用程序。這種集成提供了一種機制來將HTTP請求從IIS轉發到ASP.NETCore應用程序。ASP.NETCoreModule是用于實現這種集成的IIS模塊。它會處理請求路由，并將請求轉發到KestrelWeb服務器。微服務架構獨立部署微服務架構將應用程序分解成多個獨立的、可部署的服務。每個服務都負責特定的業務功能，可以獨立開發、部署和擴展。服務通信微服務可以通過各種通信協議進行通信，例如HTTP、gRPC和消息隊列。它們可以獨立擴展，并且可以根據需要進行替換或升級。可擴展性由于每個服務都是獨立的，因此可以根據需要擴展特定的服務，而不會影響其他服務。這使應用程序更容易擴展以滿足不斷增長的需求。gRPC服務gRPC是一種高性能的、開源的遠程過程調用框架，它使用HTTP/2協議進行通信。它提供了一種高效、安全且可擴展的方式來構建微服務。gRPC使用協議緩沖區來定義服務接口和數據結構，它可以生成代碼以支持多種編程語言。SignalR實時通信實時通信SignalR是一個用于構建實時Web應用程序的庫，它允許服務器向客戶端實時推送數據，而無需客戶端進行輪詢。這對于構建聊天應用程序、游戲應用程序和其他需要實時更新的應用程序非常有用。多種協議SignalR支持多種協議，包括WebSocket、Server-SentEvents和LongPolling。它會自動選擇最佳協議來提供最快的性能。輕松集成SignalR很容易集成到ASP.NETCore應用程序中。它提供了一組簡單的API，允許開發人員輕松地構建實時通信功能。RazorPages頁面模型RazorPages是一種構建ASP.NETCoreWeb應用程序的新的、更簡單的模型。它將代碼和HTML組合在同一文件中，使創建網頁變得更容易。簡潔的代碼RazorPages可以使代碼更簡潔，因為它減少了控制器和視圖之間的代碼分離。它為構建基于頁面的應用程序提供了一種更直接的方式。提高效率RazorPages可以提高開發效率，因為它們減少了代碼量，并使創建和維護網頁變得更容易。MVC模型模型表示應用程序中的數據和業務邏輯。它負責處理數據，并向視圖提供數據。視圖視圖負責呈現用戶界面。它使用模型提供的數據來生成HTML代碼。控制器控制器負責處理用戶請求，并根據請求調用模型和視圖。WebAPI1RESTfulAPIASP.NETCoreWebAPI用于構建RESTfulAPI。RESTfulAPI使用HTTP方法，例如GET、POST、PUT和DELETE，來執行數據操作。2數據格式化ASP.NETCoreWebAPI支持多種數據格式化程序，例如JSON、XML和CSV，用于格式化API響應。3版本控制ASP.NETCoreWebAPI提供了版本控制機制，允許開發人員發布API的不同版本，并確保與舊版本兼容。微型應用程序簡化開發ASP.NETCore微型應用程序提供了一種簡潔的構建WebAPI的模式。它使用極少的代碼即可創建輕量級的、高性能的API。快速入門微型應用程序使開發人員能夠快速構建API，而無需編寫大量的配置代碼。它們非常適合構建簡單的API或原型。靈活性和可擴展性雖然微型應用程序非常簡潔，但它們仍然提供了足夠的靈活性來構建復雜的API，并且可以與其他ASP.NETCore功能，例如依賴注入和中間件集成。部署和發布發布配置ASP.NETCore提供了多種發布選項，例如發布到Azure、AWS、GoogleCloudPlatform或本地服務器。發布方法它支持多種發布方法，例如使用命令行工具、VisualStudio或其他工具進行發布。持續集成和持續交付ASP.NETCore可以與持續集成和持續交付(CI/CD)系統集成，以自動構建、測試和部署應用程序。監控和存儲日志日志聚合通過使用日志聚合工具，例如Elasticsearch、Splunk或Graylog，可以集中存儲和分析應用程序日志。1實時監控使用監控工具，例如Prometheus、Grafana或Datadog，可以實時監控應用程序的性能和健康狀態。2警報系統配置警報系統，以便在應用程序出現問題時及時通知開發人員，例如性能下降、錯誤率增加或系統故障。3性能優化1代碼優化使用性能分析工具分析代碼，并優化代碼以提高性能，例如減少不必要的循環、使用緩存和優化數據庫查詢。2緩存使用緩存來減少數據庫訪問次數，并提高應用程序的響應速度。可以緩存數據庫數據、API響應和其他經常訪問的數據。3異步處理使用異步處理來提高應用程序的響應速度，尤其是對于需要進行長時間操作的任務，例如數據庫訪問或網絡請求。安全性和訪問控制1身份驗證和授權使用ASP.NETCore提供的身份驗證和授權機制來保護應用程序資源，并確保僅允許授權用戶訪問。2跨站腳本(XSS)防御使用XSS防御機制來防止攻擊者通過注入惡意腳本到網頁中來攻擊應用程序。3SQL注入防御使用SQL注入防御機制來防止攻擊者通過注入惡意SQL代碼到數據庫查詢中來攻擊應用程序。可擴展性和可維護性模塊化設計使用模塊化設計來將應用程序分解成多個獨立的模塊，每個模塊負責特定的功能，這使應用程序更容易擴展和維護。依賴注入使用依賴注入來分離組件之間的依賴關系，這使應用程序更容易測試、維護和擴展。代碼規范遵循代碼規范，并使用代碼分析工具來確保代碼質量，這可以提高應用程序的可維護性和可讀性。單元測試和集成測試1單元測試編寫單元測試來測試應用程序中的每個組件，確保每個組件都按預期工作。2集成測試編寫集成