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ASP.NET Core

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ASP.NET Core
原作者Microsoft
开发者.NET Foundation and the open source community
当前版本
  • 8.0.10(2024年10月8日;稳定版本)[1]
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源代码库 编辑维基数据链接
编程语言C#
操作系统Windows, macOS, Linux
类型开放源代码、Web应用程式框架、MVC
许可协议MIT License
网站门户网站GitHub文件库工具

ASP.NET Core 是新一代的 ASP.NET,早期称为 ASP.NET vNext,并且在推出初期命名为 ASP.NET 5,但随着 .NET Core 的成熟,以及 ASP.NET 5 的命名会使得外界将它视为 ASP.NET 的升级版,但它其实是新一代从头开始打造的 ASP.NET 核心功能,因此微软宣布将它改为与 .NET Core 同步的名称[2],即 ASP.NET Core。

ASP.NET Core 可运行于 Windows 平台以及非 Windows 平台,如 Mac OSX 以及 Ubuntu Linux 操作系统,是 Microsoft 第一个具有跨平台能力的 Web 开发框架。

微软在一开始开发时就将 ASP.NET Core 开源,因此它也是开源项目的一员,由.NET 基金会页面存档备份,存于互联网档案馆) (.NET Foundation) 所管理。

开发历程

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ASP.NET vNext 最早是在2014年5月被提出[3],当时是以项目代号 K (Project K) 命名,包含工具与执行期平台都以 K 来命名,其名称为 KRE (K Runtime Environment) 如:

  • KLR (K Language Runtime): Project K 的执行期平台。
  • KVM (K Version Manager): Project K 的版本管理员。
  • KPM (K Package Manager): Project K 的包管理员,类似于 node.js 的 npm (Node.js Package Manager)。
  • K (K Loader): Project K 的程序启动器。

KRE 在 2014 年度时曾经一度在版本戳记上出现 RC 的字眼,但随后 ASP.NET Core 开发团队发出了一份新的 Roadmap,公布后续的版本项目 [4]

到了 Build 2015 时,微软将项目 K 重命名,改称为 .NET 执行环境 (.NET Execution Environment),简称 DNX,其工具也开始进行更名:

  • DNVM (.NET Version Manager): DNX 的版本管理员。
  • DNU (.NET Package Manager): DNX 的工具,可支持构建,还原与管理封装等。
  • DNX (.NET Loader): DNX 的程序启动器。

后续到了 ASP.NET Core RC1 时,.NET Core 已经发展成熟,并且也具有自己的工具 .NET Core CLI (dotnet.exe),此时微软决定将 DNX 和 .NET Core CLI 合并,并且正式于 ASP.NET Core 1.0.0 RC2 时将 DNX 支持终止,改由 .NET Core CLI 提供基础的编译与执行功能。

核心功能

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ASP.NET Core 核心设计上是采用 Open Web Interface for .NET (OWIN) [5] 为概念发展,OWIN 在概念上就强调以代码来定义系统功能,并一度在 ASP.NET MVC 5 列入其功能之一[6],后续的 Web API 与 SignalR 也使用了 OWIN,但并没有引起太多开发人员的重视,其主因还是因为 Visual Studio 简化了太多组件间引用定义的工作,若是要回归由源代码作业,反而会让开发人员无法适应。但随着微软确定将 ASP.NET Core 开发为可跨平台的核心架构时,其项目引用系统也由 Visual Studio 为主的加入引用对话盒转向到以 project.json (.NET Core / ASP.NET Core 的项目配置文件) 为主,使得开发人员不能再以 GUI 接口来加入组件引用,只能利用编辑 project.json 的方式加入,这时由代码加入功能的作法才慢慢的被开发人员所接受,虽然这在 Mac 以及 Linux 环境是再平常不过的事。

由代码决定功能

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ASP.NET Core 广泛应用了 .NET 的扩展方法 (Extension Method),将 ASP.NET Core 的功能模块 (ASP.NET Core 的术语是 Middleware) 以扩展方法的方式附挂在 IApplicationBuilder 接口上,以 Use 开头的方法为命名标准,所有应用程式所需要的功能都必须添加在 Startup 类别内,DNX Runtime 在启动时会搜索应用程式内的 Startup 物件,并唤起它内部的特定方法 (如 Configure()),以加入应用程式的功能。

例如下列程序代码:

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, ILoggerFactory loggerFactory)
{
    loggerFactory.AddConsole(Configuration.GetSection("Logging"));
    loggerFactory.AddDebug();

    if (env.IsDevelopment())
    {
        app.UseBrowserLink();
        app.UseDeveloperExceptionPage();
        app.UseDatabaseErrorPage();
    }
    else
    {
        app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
    }

    app.UseIISPlatformHandler(options => options.AuthenticationDescriptions.Clear());

    app.UseStaticFiles();

    app.UseIdentity();

    // To configure external authentication please see http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=532715

    app.UseMvc(routes =>
    {
        routes.MapRoute(
            name: "default",
            template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
    });
}

内建的依赖注入

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ASP.NET Core 核心内建了基本的依赖注入 (Dependency Injection) 能力,这意味着 ASP.NET Core 应用程式具有更强的扩展能力,连带的如 ASP.NET Core MVC (ASP.NET Core 的 Web 开发框架) 也受惠于 ASP.NET Core 的依赖注入功能,可在 Controller 内直接注入接口物件。ASP.NET Core 内提供了两种依赖注入功能,一种是流水线式依赖注入 (ASP.NET Core 称它为 Framework-Provided Services),另一种是由系统注册的依赖注入,由开发人员利用 ASP.NET Core 提供的 IServiceCollection 接口内的方法注册需要的接口与服务,再由程序中取用。

IServiceCollection 支持四种类型的服务依赖注入[7]

  1. Transient: 每次要求时都创建,不论是否在同一范围。
  2. Scoped: 只在一个要求范围内建立一次,在当下的范围内等同于 Singleton。
  3. Singleton: 只会提供一个物件的执行个体,但生成是由系统做。
  4. Instance: 在应用程式的生命周期内只会提供一个物件的执行个体,但生成是由开发人员负责。

ASP.NET Core 也不限只能用 ASP.NET Core 本身的依赖注入功能,若是有喜欢或惯用的依赖注入组件 (如 AutofacStructureMap 等),也可以用它们取代内建的依赖注入功能[8]

托管 (Hosting) 方式

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ASP.NET Core 支持自我托管 (Self-hosting) 以及 Web Server 托管 (Web Server-hosting) 的功能 [9],早期 ASP.NET Core 有延续以 IIS 为主要托管服务的设计 (当时的代号为 Helios),但是到了 ASP.NET Core Beta 8 时,微软宣布将以 Kestrel Server 为主要的托管伺服器 [10],Kestrel Server 是以 libuv 为基础开发的 Web Server 托管行程 (Hosting Process),借由 libuv 的协助,Kestrel Server 可跨平台,也可适用于 IIS,微软也为了 IIS 使用 Kestrel Server 而发展了 IIS Platform Handler,让 IIS 可直接将 HTTP 的要求直接转送给 Kestrel Server。

自 ASP.NET Core 1.0.0-rc1 起,托管方式已经回归以 Kestrel Server 为主,原本的 IIS Platform Handler 也依 ASP.NET Core 的特性改写为 ASP.NET Core Module,若要使用 IIS 架设 ASP.NET Core 应用程式,必须要使用此模块。

项目系统

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在 ASP.NET Core v1.0 时期,ASP.NET Core 不再使用 .csproj 的项目管理方式,而是改用以目录为主的项目管理,原本的 Web.config 也不再存在,取而代之的是 project.json,以及作为配置设置的 appsettings.json 文件,这两个文件都是JSON格式。虽然在 Visual Studio 的 ASP.NET Core 的项目模板中,Web.config 仍然存在,但它的存在只是为了要在 IIS 中附挂上 HTTP Platform Handler 而已。

随着 .NET Core v1.1 回归到 MSBuild 的策略,ASP.NET Core v1.1 起再次回到 .csproj 的项目管理方式,但仍保留以目录为主的项目管理作法。

v1.0 时期

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project.json

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ASP.NET Core v1.0 时期由 project.json 主掌项目的执行期的配置设置,包含项目的包引用 (Package References)、项目的基本设置、启动指令、包含或排除指定目录、以及构建时的相关事件指令等。

下列JSON为 project.json 的示例[11]

{
  "userSecretsId": "...",

  "dependencies": {
    "Microsoft.NETCore.App": {
      "version": "1.0.0-rc2-3002538",
      "type": "platform"
    },
    "Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.AspNetCore.Diagnostics": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.AspNetCore.Diagnostics.EntityFrameworkCore": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.AspNetCore.Identity.EntityFrameworkCore": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.AspNetCore.Mvc": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.AspNetCore.Razor.Tools": {
      "version": "1.0.0-preview1-20828",
      "type": "build"
    },
    "Microsoft.AspNetCore.Server.IISIntegration": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.AspNetCore.StaticFiles": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools": {
      "version": "1.0.0-preview1-20828",
      "type": "build"
    },
    "Microsoft.Extensions.Configuration.EnvironmentVariables": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.Extensions.Configuration.Json": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.Extensions.Configuration.UserSecrets": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.Extensions.Logging": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.Extensions.Logging.Console": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.Extensions.Logging.Debug": "1.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.VisualStudio.Web.BrowserLink.Loader": "14.0.0-rc2-20828",
    "Microsoft.VisualStudio.Web.CodeGeneration.Tools": {
      "version": "1.0.0-preview1-20828",
      "type": "build"
    },
    "Microsoft.VisualStudio.Web.CodeGenerators.Mvc": {
      "version": "1.0.0-preview1-20828",
      "type": "build"
    }
  },

  "tools": {
    "Microsoft.AspNetCore.Razor.Tools": {
      "version": "1.0.0-preview1-20828",
      "imports": "portable-net45+win8+dnxcore50"
    },
    "Microsoft.AspNetCore.Server.IISIntegration.Tools": {
      "version": "1.0.0-preview1-20828",
      "imports": "portable-net45+win8+dnxcore50"
    },
    "Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools": {
      "version": "1.0.0-preview1-20828",
      "imports": [
        "portable-net45+win8+dnxcore50",
        "portable-net45+win8"
      ]
    },
    "Microsoft.Extensions.SecretManager.Tools": {
      "version": "1.0.0-preview1-20828",
      "imports": "portable-net45+win8+dnxcore50"
    },
    "Microsoft.VisualStudio.Web.CodeGeneration.Tools": {
      "version": "1.0.0-preview1-20828",
      "imports": [
        "portable-net45+win8+dnxcore50",
        "portable-net45+win8"
      ]
    }
  },

  "frameworks": {
    "netcoreapp1.0": {
      "imports": [
        "dotnet5.6",
        "dnxcore50",
        "portable-net45+win8"
      ]
    }
  },

  "buildOptions": {
    "emitEntryPoint": true,
    "preserveCompilationContext": true
  },

  "runtimeOptions": {
    "gcServer": true
  },

  "publishOptions": {
    "include": [
      "wwwroot",
      "Views",
      "appsettings.json",
      "web.config"
    ]
  },

  "scripts": {
    "prepublish": [ "npm install", "bower install", "gulp clean", "gulp min" ],
    "postpublish": [ "dotnet publish-iis --publish-folder %publish:OutputPath% --framework %publish:FullTargetFramework%" ]
  }
}

appsettings.json

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appsettings.json 是用来替代 Web.config 内的 <appSettings /> 与 <connectionStrings /> 两个开发人员最常用的配置区段,其内容示例如下:

{
  "Data": {
    "DefaultConnection": {
      "ConnectionString": "Server=(localdb)\\mssqllocaldb;Database=aspnet5-WebApplication1-8479b9ce-7b8f-4402-9616-0843bc642f09;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true"
    }
  },
  "Logging": {
    "IncludeScopes": false,
    "LogLevel": {
      "Default": "Verbose",
      "System": "Information",
      "Microsoft": "Information"
    }
  }
}

不过 appsettings.json 不像 project.json 是由 DNX 自动读取,appsettings.json 或是后续加入的配置文件都是属于功能之一,依照 ASP.NET Core 由代码决定功能的特性,开发人员需要加入下列程序才能让 appsettings.json 生效。

public Startup(IHostingEnvironment env)
{
    // Set up configuration providers.
    var builder = new ConfigurationBuilder()
        .AddJsonFile("appsettings.json")
        .AddJsonFile($"appsettings.{env.EnvironmentName}.json", optional: true);

    Configuration = builder.Build();
}

v1.1 时期

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随着 .NET Core 1.1 回归 MSBuild 建置系统管理后,ASP.NET Core 1.1 的包管理也可支持 IDE GUI 的图形化接口引用管理功能。

ASP.NET Core 1.1 的 Visual Studio 工具也另外加入了 Bower 包的图形化接口管理功能。

包依赖管理

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ASP.NET Core 的包依赖管理 (Package Dependency Management) 由 project.json 负责,project.json 内的 dependencies 区段以及 frameworks 区段负责管理对包的依赖,以及对特定 Framework 版本内组件的依赖。

dependencies 内的包是以 "包代码": "版本" 的格式设置,例如 "Microsoft.AspNet.Mvc": "1.0.0-rc1-final" 表示引用 Microsoft.AspNet.Mvc 包的 v1.0.0-rc1-final 版本。包与版本资讯是用NuGet所提供,和以往要以加入引用的方式加入对特定组件的依赖性有很大的不同,而这也是 .NET Core/ASP.NET Core 的特色之一,不必再安装大包的 .NET Framework,只要使用 DNU 的 restore 指令,就能还原所引用的依赖包。

  "dependencies": {
    "Microsoft.Bcl.Immutable": "1.1.18-beta-*",
    "Microsoft.AspNet.ConfigurationModel": "0.1-alpha-*",
    "Microsoft.AspNet.DependencyInjection": "0.1-alpha-*",
    "Microsoft.AspNet.Logging": "0.1-alpha-*",
    "System.Data.Common": "0.1-alpha-*"
  }

frameworks 则是定义了特定系统环境内所依赖的特定组件与其版本,在此定义的组件必须事先就安装在电脑内才能取用,与 dependencies 会还原包不同。开发人员可以给定一个字符串来代表特定环境 (例如dnx45表示 DNX on .NET 4.5、dnxcore5 表示 DNX on .NET Core 5),然后在里面指定特定的组件与其版本。

  "frameworks": {
    "net451": { },
    "dotnet5.4": {
      "dependencies": {
        "Microsoft.CSharp": "4.0.1-beta-23516",
        "System.Collections": "4.0.11-beta-23516",
        "System.Linq": "4.0.1-beta-23516",
        "System.Runtime": "4.0.21-beta-23516",
        "System.Threading": "4.0.11-beta-23516"
      }
    }
  }

自 1.0.0-rc2 起,DNX 的功能由 .NET Core CLI 取代,因此还原包的指令改为 dotnet restore。

组件

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ASP.NET Core 以 .NET Core 的基础发展,其目前的组件有:

  1. ASP.NET Core MVC : 目前钦定的 Web 应用程式开发框架。
  2. ASP.NET Core SignalR: 新一代的长时轮询 (Long-Time Polling) 消息通讯基础建设,项目在 ASP.NET Core 1.0.0 发布后才会继续进行开发。
  3. Entity Framework Core: 下一代的 ADO.NET Entity Framework,采用 .NET Core 并重新设计,为钦定的 ORM 资料存取技术。
  4. Identity Core
  5. Razor Core
  6. Blazor
  7. Kestrel web server

开发工具

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ASP.NET Core 的可用开发工具有:

  • Visual Studio,内建有 ASP.NET Core 的项目模板,也能够使用 IDE 的功能构建与部署应用程式 (例如 Azure Web App 或是 ASP.NET Docker Image on Azure 等)。
  • Visual Studio Code,跨平台的 Visual Studio 编辑器。
  • Yeoman Generator英语Yeoman (computing) for ASP.NET,提供给 Mac 与 Linux 等操作系统,可直接产生项目模板的工具。
  • 只要是文本编辑器都可以编修 project.json 与代码文件,但要自行处理构建与部署的细节。

版本历程

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版本历程
日期 版本
2014/05/12 ASP.NET 5 初登场 [12]
2014/07/06 ASP.NET 5 Alpha2 [13]
2014/08/17 ASP.NET 5 Alpha3 [14]
2014/10/07 ASP.NET 5 Alpha4 [15]
2014/11/12 ASP.NET 5 Beta1 [16]
2015/01/14 ASP.NET 5 Beta2 [17]
2015/03/13 ASP.NET 5 Beta3 [18]
2015/05/01 ASP.NET 5 Beta4 [19]
2015/06/30 ASP.NET 5 Beta5 [20]
2015/07/27 ASP.NET 5 Beta6 [21]
2015/09/02 ASP.NET 5 Beta7 [22]
2015/10/15 ASP.NET 5 Beta8 [10]
2015/11/19 ASP.NET 5 RC1 [23]
2016/01/19 ASP.NET 5 更名为 ASP.NET Core [2]
2016/05/16 ASP.NET Core 1.0.0 RC2 [24]
2016/06/27 ASP.NET Core 1.0.0 RTM [25]
2016/09/14 ASP.NET Core 1.0.1[26]
2016/10/25 ASP.NET Core 1.1.0 Preview 1[27]
2016/11/16 ASP.NET Core 1.1.0 RTM [28]
2017/03/08 ASP.NET Core 1.1.1 RTM [29]
2017/05/18 ASP.NET Core 2.0.0-preview1 [30]
2017/08/14 ASP.NET Core 2.0.0 RTM [31]
2018-05-30 ASP.NET Core 2.1.0 [32]
2018-12-04 ASP.NET Core 2.2.0 [33]
2019-09-23 ASP.NET Core 3.0.0 [34]
2019-12-03 ASP.NET Core 3.1.0 [35]
2020-11-10 ASP.NET Core 5.0.0 [36]
2021-11-08 ASP.NET Core 6.0.0 [37]
2022-11-08 ASP.NET Core 7.0.0 [38]
2023-11-14 ASP.NET Core 8.0.0 [39]

引用

[编辑]
  1. ^ Release 8.0.10. 2024年10月8日 [2024年10月21日]. 
  2. ^ 2.0 2.1 ASP.NET 5 is dead – Introducing ASP.NET Core 1.0 and .NET Core 1.0. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-03-08). 
  3. ^ Introducing ASP.NET vNext. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-03-10). 
  4. ^ ASP.NET Core 1.0 Schedule and Roadmap. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-02-22). 
  5. ^ OWIN. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-03-09). 
  6. ^ Understanding OWIN Forms authentication in MVC 5. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-03-07). 
  7. ^ Dependency Injection in ASP.NET vNext. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-03-07). 
  8. ^ ASP.NET Core Dependency Injection. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-02-09). 
  9. ^ ASP.NET Core Servers. [2016-03-07]. (原始内容存档于2015-05-28). 
  10. ^ 10.0 10.1 Announcing Availability of ASP.NET 5 Beta8. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-03-08). 
  11. ^ Project.json file. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-02-05). 
  12. ^ Introducting ASP.NET vNext. [2016-03-07]. (原始内容存档于2016-03-10). 
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  14. ^ GitHub Release History: 1.0.0-alpha3. [2016-03-08]. (原始内容存档于2017-04-07). 
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  22. ^ Announcing Availability of ASP.NET 5 Beta7. [2016-03-08]. (原始内容存档于2016-03-08). 
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  27. ^ ASP.NET Core 1.1.0 Preview 1. [2017-03-20]. (原始内容存档于2019-09-19). 
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  37. ^ Announcing ASP.NET Core in .NET 6. .NET Blog. 2021-11-08 [2021-11-19]. (原始内容存档于2020-11-28) (美国英语). 
  38. ^ Announcing ASP.NET Core in .NET 7. .NET Blog. 2022-11-08 [2022-11-08] (美国英语). 
  39. ^ Announcing ASP.NET Core in .NET 8. .NET Blog. 2022-11-08 [2023-11-19] (美国英语).