隨著 .Net6 的發布,微軟也改進了對之前 ASP.NET Core 構建方式,使用了新的 Minimal API 模式。以前默認的方式是需要在 Startup 中注冊 IOC 和中間件相關,但是在 Minimal API 模式下你只需要簡單的寫幾行代碼就可以構建一個 ASP.NET Core的Web 應用,可謂非常的簡單,加之配合 c# 的 global using 和 Program 的頂級聲明方式,使得 Minimal API 變得更為簡潔,不得不說 .NET 團隊在 .NET 上近幾年下了不少功夫,接下來我們就來大致介紹下這種極簡的使用模式。
1. 使用方式
使用 Visual Studio 2022 新建的 ASP.NET Core 6 的項目,默認的方式就是 Minimal API 模式,整個 Web 程序的結構看起來更加簡單,再i加上微軟對 Lambda 的改進,使其可以對 Lambda 參數進行 Attribute 標記,有的場景甚至可以放棄去定義 Controller 類了。
2. 幾行代碼構建Web程序
使用 Minimal API 最簡單的方式就是能通過三行代碼就可以構建一個 WebApi 的程序,代碼如下:
var app = WebApplication.Create(args);
app.MapGet("/", () => "Hello World");
app.Run();
是的你沒有看錯,僅僅這樣運行起來就可以,默認監聽的 http://localhost:5000 和 https://localhost:5001,所以直接在瀏覽器輸入http://localhost:5000地址就可以看到瀏覽器輸出Hello World字樣。
3. 更改監聽地址
如果你想更改它監聽的服務端口,可以使用如下的方式:
var app = WebApplication.Create(args);
app.MapGet("/", () => "Hello World");
app.Run("http://localhost:6666");
如果想同時監聽多個端口的話,可以使用如下的方式:
var app = WebApplication.Create(args);
app.Urls.Add("http://localhost:6666");
app.Urls.Add("http://localhost:8888");
app.MapGet("/", () => "Hello World");
app.Run();
或者是直接通過環境變量的方式設置監聽信息,設置環境變量ASPNETCORE_URLS的值為完整的監聽URL地址,這樣的話就可以直接省略了在程序中配置相關信息了。
ASPNETCORE_URLS=http://localhost:6666
如果設置多個監聽的URL地址的話可以在多個地址之間使用分號;隔開多個值:
ASPNETCORE_URLS=http://localhost:6666;https://localhost:8888
如果想監聽本機所有Ip地址,可以使用如下方式:
var app = WebApplication.Create(args);
app.Urls.Add("http://*:6666");
app.Urls.Add("http://+:8888");
app.Urls.Add("http://0.0.0.0:9999");
app.MapGet("/", () => "Hello World");
app.Run();
同樣的也可以使用添加環境變量的方式添加監聽地址:
ASPNETCORE_URLS=http://*:6666;https://+:8888;http://0.0.0.0:9999
4. 日志操作
日志操作也是比較常用的操作,在Minimal API中微軟干脆把它提出來,直接簡化了操作,如下所示:
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Logging.AddJsonConsole();
var app = builder.Build();
app.Logger.LogInformation("讀取到的配置信息:{content}", builder.Configuration.GetSection("consul").Get<ConsulOption>());
app.Run();
5. 基礎環境配置
無論我們在之前的.Net Core開發或者現在的.Net6開發都有基礎環境的配置,它包括 ApplicationName、ContentRootPath、 EnvironmentName相關,不過在Minimal API中,可以通過統一的方式去配置:
var builder = WebApplication.CreateBuilder(new WebApplicationOptions
{ApplicationName = typeof(Program).Assembly.FullName,ContentRootPath = Directory.GetCurrentDirectory(),EnvironmentName = Environments.Staging
});Console.WriteLine($"應用程序名稱: {builder.Environment.ApplicationName}");
Console.WriteLine($"環境變量: {builder.Environment.EnvironmentName}");
Console.WriteLine($"ContentRoot目錄: {builder.Environment.ContentRootPath}");var app = builder.Build();
或者是通過環境變量的方式去配置,最終實現的效果都是一樣的。
- ASPNETCORE_ENVIRONMENT
- ASPNETCORE_CONTENTROOT
- ASPNETCORE_APPLICATIONNAME
6. 主機相關設置
我們在之前的.Net Core開發模式中,程序的啟動基本都是通過構建主機的方式,比如之前的Web主機或者后來的泛型主機,在Minimal API中同樣可以進行這些操作,比如我們模擬一下之前泛型主機配置Web程序的方式:
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Host.ConfigureDefaults(args).ConfigureWebHostDefaults(webBuilder =>
{webBuilder.UseStartup<Startup>();
});var app = builder.Build();
如果只是配置Web主機的話Minimal API還提供了另一種更直接的方式,如下所示:
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.WebHost.UseStartup<Startup>();
builder.WebHost.UseWebRoot("webroot");var app = builder.Build();
7. 默認容器替換
很多時候我們在使用IOC的時候會使用其他三方的IOC框架,比如大家耳熟能詳的Autofac,我們之前也介紹過其本質方式就是使用UseServiceProviderFactory中替換容器的注冊和服務的提供,在Minimal API中可以使用如下的方式去操作:
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Host.UseServiceProviderFactory(new AutofacServiceProviderFactory());
//之前在Startup中配置ConfigureContainer可以使用如下方式
builder.Host.ConfigureContainer<ContainerBuilder>(builder => builder.RegisterModule(new MyApplicationModule()));var app = builder.Build();
8. 中間件相關
相信大家都已經仔細看過了WebApplication.CreateBuilder(args).Build()通過這種方式構建出來的是一個WebApplication類的實例,而WebApplication正是實現了 IApplicationBuilder接口。所以其本質還是和我們之前使用Startup中的Configure方法的方式是一致的,比如我們配置一個Swagger程序為例:
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddControllers();
builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
builder.Services.AddSwaggerGen();var app = builder.Build();
//判斷環境變量
if (app.Environment.IsDevelopment())
{//異常處理中間件app.UseDeveloperExceptionPage();app.UseSwagger();app.UseSwaggerUI();
}
//啟用靜態文件
app.UseStaticFiles();app.UseAuthorization();
app.MapControllers();app.Run();
常用的中間件配置還是和之前是一樣的,因為本質都是IApplicationBuilder
的擴展方法,我們這里簡單列舉一下:
中間件名稱 | 描述 | API |
---|---|---|
Authentication | 認證中間件 | app.UseAuthentication() |
Authorization | 授權中間件. | app.UseAuthorization() |
CORS | 跨域中間件. | app.UseCors() |
Exception Handler | 全局異常處理中間件. | app.UseExceptionHandler() |
Forwarded Headers | 代理頭信息轉發中間件. | app.UseForwardedHeaders() |
HTTPS Redirection | Https重定向中間件. | app.UseHttpsRedirection() |
HTTP Strict Transport Security (HSTS) | 特殊響應頭的安全增強中間件. | app.UseHsts() |
Request Logging | HTTP請求和響應日志中間件. | app.UseHttpLogging() |
Response Caching | 輸出緩存中間件. | app.UseResponseCaching() |
Response Compression | 響應壓縮中間件. | app.UseResponseCompression() |
Session | Session中間件 | app.UseSession() |
Static Files | 靜態文件中間件. | app.UseStaticFiles() , app.UseFileServer() |
WebSockets | WebSocket支持中間件. | app.UseWebSockets() |
9. 請求處理
我們可以使用WebApplication中的Map{HTTPMethod}相關的擴展方法來處理不同方式的Http請求,比如以下示例中處理Get、Post、Put、Delete相關的請求:
app.MapGet("/", () => "Hello GET");
app.MapPost("/", () => "Hello POST");
app.MapPut("/", () => "Hello PUT");
app.MapDelete("/", () => "Hello DELETE");
如果想讓一個路由地址可以處理多種Http方法的請求,可以使用MapMethods方法,如下所示:
app.MapMethods("/multiple", new[] { "GET", "POST","PUT","DELETE" }, (HttpRequest req) => $"Current Http Method Is {req.Method}" );
通過上面的示例我們不僅看到了處理不同Http請求的方式,還可以看到Minimal Api可以根據委托的類型自行推斷如何處理請求,比如上面的示例,我們沒有寫Response Write相關的代碼,但是輸出的卻是委托里的內容,因為我們上面示例中的委托都滿足Func的形式,所以Minimal Api自動處理并輸出返回的信息,其實只要滿足委托類型的它都可以處理,接下來咱們來簡單一下,首先是本地函數的形式:
static string LocalFunction() => "This is local function";
app.MapGet("/local-fun", LocalFunction);
還可以是類的實例方法:
HelloHandler helloHandler = new HelloHandler();
app.MapGet("/instance-method", helloHandler.Hello);class HelloHandler
{public string Hello(){return "Hello World";}
}
亦或者是類的靜態方法:
app.MapGet("/static-method", HelloHandler.SayHello);class HelloHandler
{public static string SayHello(string name){return $"Hello {name}";}
}
其實本質都是一樣的,那就是將他們轉換為可執行的委托,無論什么樣的形式,能滿足委托的條件即可。
10. 路由約束
Minimal Api還支持在對路由規則的約束,這個和我們之前使用UseEndpoints的方式類似,比如我約束路由參數只能為整型,如果不滿足的話會返回404。
app.MapGet("/users/{userId:int}", (int userId) => $"user id is {userId}");
app.MapGet("/user/{name:length(20)}", (string name) => $"user name is {name}");
經常使用的路由約束還有其他幾個,也不是很多大概有如下幾種,簡單的列一下表格:
限制 | 示例 | 匹配示例 | 說明 |
---|---|---|---|
int | {id:int} | 123456789 , -123456789 | 匹配任何整數 |
bool | {active:bool} | true , false | 匹配 true 或 false . 忽略大小寫 |
datetime | {dob:datetime} | 2016-12-31 , 2016-12-31 7:32pm | 匹配滿足DateTime 類型的值 |
decimal | {price:decimal} | 49.99 , -1,000.01 | 匹配滿足 decimal 類型的值 |
double | {height:double} | 1.234 , -1,001.01e8 | 匹配滿足 double 類型的值 |
float | {height:float} | 1.234 , -1,001.01e8 | 匹配滿足 float 類型的值 |
guid | {id:guid} | CD2C1638-1638-72D5-1638-DEADBEEF1638 | 匹配滿足Guid 類型的值 |
long | {ticks:long} | 123456789 , -123456789 | 匹配滿足 long 類型的值 |
minlength(value) | {username:minlength(4)} | KOBE | 字符串長度必須是4個字符 |
maxlength(value) | {filename:maxlength(8)} | CURRY | 字符串長度不能超過8個字符 |
length(length) | {filename:length(12)} | somefile.txt | 字符串的字符長度必須是12個字符 |
length(min,max) | {filename:length(8,16)} | somefile.txt | 字符串的字符長度必須介于8和l6之間 |
min(value) | {age:min(18)} | 20 | 整數值必須大于18 |
max(value) | {age:max(120)} | 119 | 整數值必須小于120 |
range(min,max) | {age:range(18,120)} | 100 | 整數值必須介于18和120之間 |
alpha | {name:alpha} | Rick | 字符串必須由一個或多個a -z 的字母字符組成,且不區分大小寫。 |
regex(expression) | {ssn:regex(^\\d{{3}}-\\d{{2}}-\\d{{4}}$)} | 123-45-6789 | 字符串必須與指定的正則表達式匹配。 |
required | {name:required} | JAMES | 請求信息必須包含該參數 |
11. 模型綁定
在我們之前使用ASP.NET Core Controller方式開發的話,模型綁定是肯定會用到的,它的作用就是簡化我們解析Http請求信息也是MVC框架的核心功能,它可以將請求信息直接映射成c#的簡單類型或者POCO上面。在Minimal Api的Map{HTTPMethod}相關方法中同樣可以進行豐富的模型綁定操作,目前可以支持的綁定源有如下幾種:
- Route(路由參數)
- QueryString
- Header
- Body(比如JSON)
- Services(即通過IServiceCollection注冊的類型)
- 自定義綁定
1) 綁定示例
接下來我們首先看一下綁定路由參數:
app.MapGet("/sayhello/{name}", (string name) => $"Hello {name}");
還可以使用路由和querystring的混用方式:
app.MapGet("/sayhello/{name}", (string name,int? age) => $"my name is {name},age {age}");
這里需要注意的是,我的age參數加了可以為空的標識,如果不加的話則必須要在url的請求參數中傳遞age參數,否則將報錯,這個和我們之前的操作還是有區別的。
具體的類也可以進行模型綁定,比如咱們這里定義了名為Goods的POCO進行演示:
app.MapPost("/goods",(Goods goods)=>$"商品{goods.GName}添加成功");class Goods
{public int GId { get; set; }public string GName { get; set; }public decimal Price { get; set; }
}
需要注意的是HTTP方法GET、HEAD、OPTIONS、DELETE將不會從body進行模型綁定,如果需要在Get請求中獲取Body信息,可以直接從HttpRequest中讀取它。
如果我們需要使用通過IServiceCollection注冊的具體實例,可以以通過模型綁定的方式進行操作(很多人喜歡叫它方法注入,但是嚴格來說卻是是通過定義模型綁定的相關操作實現的),而且還簡化了具體操作,我們就不需要在具體的參數上進行FromServicesAttribute標記了。
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddScoped<Person>(provider => new() { Id = 1, Name = "yi念之間", Sex = "Man" });
var app = builder.Build();app.MapGet("/", (Person person) => $"Hello {person.Name}!");
app.Run();
如果是混合使用的話,也可以不用指定具體的BindSource進行標記了,前提是這些值的名稱在不同的綁定來源中是唯一的,這種感覺讓我想到了剛開始學習MVC4.0的時候模型綁定的隨意性,比如下面的例子:
app.MapGet("/sayhello/{name}", (string name,int? age,Person person) => $"my name is {name},age {age}, sex {person.Sex}");
上面示例的模型綁定參數來源可以是:
參數 | 綁定來源 |
---|---|
name | 路由參數 |
age | querystring |
person | 依賴注入 |
不僅僅如此,它還支持更復雜的方式,這使得模型綁定更為靈活,比如以下示例:
app.MapPost("/goods",(Goods goods, Person person) =>$"{person.Name}添加商品{goods.GName}成功");
它的模型綁定的值來源可以是:
參數 | 綁定來源 |
---|---|
goods | body里的json |
person | 依賴注入 |
當然如果你想讓模型綁定的來源更清晰,或者就想指定具體參數的綁定來源那也是可以的,反正就是各種靈活,比如上面的示例改造一下,這樣就可以顯示聲明:
app.MapPost("/goods",([FromBody]Goods goods, [FromServices]Person person) =>$"{person.Name}添加商品{goods.GName}成功");
很多時候我們可能通過定義類和方法的方式來聲明Map相關方法的執行委托,這個時候呢依然可以進行靈活的模型綁定,而且可能你也發現了,直接通過lambda表達式的方式雖然支持可空類型,但是它不支持缺省參數,也就是咱們說的方法默認參數的形式,比如:
app.MapPost("/goods", GoodsHandler.AddGoods);class GoodsHandler
{public static string AddGoods(Goods goods, Person person, int age = 20) => $"{person.Name}添加商品{goods.GName}成功";
}
當然你也可以對AddGoods方法的參數進行顯示的模型綁定處理,十分的靈活。
public static string AddGoods([FromBody] Goods goods, [FromServices] Person person, [FromQuery]int age = 20) => $"{person.Name}添加商品{goods.GName}成功";
在使用Map相關方法的時候,由于是在Program入口程序或者其他POCO中直接編寫相關邏輯的,因此需要用到HttpContext、HttpRequest、HttpResponse相關實例的時候沒辦法進行直接操作,這個時候也需要通過模型綁定的方式獲取對應實例:
app.MapGet("/getcontext",(HttpContext context,HttpRequest request,HttpResponse response) => response.WriteAsync($"IP:{context.Connection.RemoteIpAddress},Request Method:{request.Method}"));
2) 自定義綁定
Minimal Api采用了一種新的方式來自定義模型綁定,這種方式是一種基于約定的方式,無需提前注冊,也無需集成什么類或者實現什么接口,只需要在自定義的類中存在TryParse和BindAsync方法即可,這兩個方法的區別如下:
TryParse方法是對路由參數、url參數、header相關的信息進行轉換綁定
BindAsync可以對任何請求的信息進行轉換綁定,功能比TryParse要強大
接下來我們分別演示一下這兩種方式的使用方法,首先是TryParse方法:
app.MapGet("/address/getarray",(Address address) => address.Addresses);public class Address
{public List<string>? Addresses { get; set; }public static bool TryParse(string? addressStr, IFormatProvider? provider, out Address? address){var addresses = addressStr?.Split(',', StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries | StringSplitOptions.TrimEntries);if (addresses != null && addresses.Any()){address = new Address { Addresses = addresses.ToList() };return true;}address = new Address();return false;}
}
這樣就可以完成簡單的轉換綁定操作,從寫法上我們可以看到,TryParse方法確實存在一定的限制,不過操作起來比較簡單,這個時候我們模擬請求:
http://localhost:5036/address/getarray?address=山東,山西,河南,河北
請求完成會得到如下結果:
["山東","山西","河南", "河北"]
然后我們改造一下上面的例子使用BindAsync的方式進行結果轉換,看一下它們操作的不同:
app.MapGet("/address/getarray",(Address address) => address.Addresses);public class Address
{public List<string>? Addresses { get; set; }public static ValueTask<Address?> BindAsync(HttpContext context, ParameterInfo parameter){string addressStr = context.Request.Query["address"];var addresses = addressStr?.Split(',', StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries | StringSplitOptions.TrimEntries);Address address = new();if (addresses != null && addresses.Any()){address.Addresses = addresses.ToList();return ValueTask.FromResult<Address?>(address);}return ValueTask.FromResult<Address?>(address);}
}
同樣請求http://localhost:5036/address/getarray?address=山東,山西,河南,河北 地址會得到和上面相同的結果,到底如何選擇同學們可以按需使用,得到的效果都是一樣的。如果類中同時存在TryParse和BindAsync方法,那么只會執行BindAsync方法。
輸出結果:
相信通過上面的其他示例演示,我們大概看到了一些在Minimal Api中的結果輸出,總結起來其實可以分為三種情況:
IResult 結果輸出,可以包含任何值得輸出,包含異步任務Task和ValueTask
string 文本類型輸出,包含異步任務Task和ValueTask
T 對象類型輸出,比如自定義的實體、匿名對象等,包含異步任務 Task和ValueTask
接下來簡單演示幾個例子來簡單看一下具體是如何操作的,首先最簡單的就是輸出文本類型:
app.MapGet("/hello", () => "Hello World");
然后輸出一個對象類型,對象類型可以包含對象或集合甚至匿名對象,或者是咱們上面演示過的HttpResponse對象,這里的對象可以理解為面向對象的那個對象,滿足Response輸出要求即可。
app.MapGet("/simple", () => new { Message = "Hello World" });//或者是app.MapGet("/array",()=>new string[] { "Hello", "World" });//亦或者是EF的返回結果app.Map("/student",(SchoolContext dbContext,int classId)=>dbContext.Student.Where(i=>i.ClassId==classId));
還有一種是微軟幫我們封裝好的一種形式,即返回的是IResult類型的結果,微軟也是很貼心的為我們統一封裝了一個靜態的Results類,方便我們使用,簡單演示一下這種操作:
//成功結果app.MapGet("/success",()=> Results.Ok("Success"));//失敗結果app.MapGet("/fail", () => Results.BadRequest("fail"));//404結果app.MapGet("/404", () => Results.NotFound());//根據邏輯判斷返回app.Map("/student", (SchoolContext dbContext, int classId) => {var classStudents = dbContext.Student.Where(i => i.ClassId == classId);return classStudents.Any() ? Results.Ok(classStudents) : Results.NotFound();});
上面我們也提到了Results類其實是微軟幫我們多封裝了一層,它里面的所有靜態方法都是返回IResult的接口實例,這個接口有許多實現的類,滿足不同的輸出結果,比如Results.File(“foo.text”)方法,本質就是返回一個FileContentResult類型的實例。
public static IResult File(byte[] fileContents,string? contentType = null,string? fileDownloadName = null,bool enableRangeProcessing = false,DateTimeOffset? lastModified = null,EntityTagHeaderValue? entityTag = null)=> new FileContentResult(fileContents, contentType){FileDownloadName = fileDownloadName,EnableRangeProcessing = enableRangeProcessing,LastModified = lastModified,EntityTag = entityTag,};
亦或者Results.Json(new { Message=“Hello World” }),本質就是返回一個JsonResult類型的實例。
public static IResult Json(object? data, JsonSerializerOptions? options = null, string? contentType = null, int? statusCode = null)=> new JsonResult{Value = data,JsonSerializerOptions = options,ContentType = contentType,StatusCode = statusCode,};
當然我們也可以自定義IResult的實例,比如我們要輸出一段html代碼。
微軟很貼心的為我們提供了專門擴展Results的擴展類IResultExtensions基于這個類我們才能完成IResult的擴展:
static class ResultsExtensions{//基于IResultExtensions寫擴展方法public static IResult Html(this IResultExtensions resultExtensions, string html){ArgumentNullException.ThrowIfNull(resultExtensions, nameof(resultExtensions));//自定義的HtmlResult是IResult的實現類return new HtmlResult(html);}}class HtmlResult:IResult{//用于接收html字符串private readonly string _html;public HtmlResult(string html){_html = html;}/// <summary>/// 在該方法寫自己的輸出邏輯即可/// </summary>/// <returns></returns>public Task ExecuteAsync(HttpContext httpContext){httpContext.Response.ContentType = MediaTypeNames.Text.Html;httpContext.Response.ContentLength = Encoding.UTF8.GetByteCount(_html);return httpContext.Response.WriteAsync(_html);}}
定義完成這些我們就可以直接在Results類中使用我們定義的擴展方法了,使用方式如下:
app.MapGet("/hello/{name}", (string name) => Results.Extensions.Html(@$"<html><head><title>Index</title></head><body><h1>Hello {name}</h1></body></html>"));
這里需要注意的是,我們自定義的擴展方法一定是基于IResultExtensions擴展的,然后再使用的時候注意是使用的Results.Extensions這個屬性,因為這個屬性是IResultExtensions類型的,然后就是我們自己擴展的Results.Extensions.Html方法。
12. 總結
本文我們主要是介紹了ASP.NET Core 6 Minimal API的常用的使用方式,相信大家對此也有了一定的了解,在.NET6中也是默認的項目方式,整體來說卻是非常的簡單、簡潔、強大、靈活,不得不說Minimal API卻是在很多場景都非常適用的。當然我也在其它地方看到過關于它的評價,褒貶不一吧,筆者認為,沒有任何一種技術是銀彈,存在即合理。如果你的項目夠規范夠合理,那么使用Minimal API絕對夠用,如果不想用或者用不了也沒關系,能最終實現需要的結果就好。
參考資料:
- C#教程
- 編程寶庫
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作者:編程寶庫
來源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/wanghao72214/article/details/121682606
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