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（16）ASP.NET Core 通用主機（HostBuilder）

（16）ASP.NET Core 通用主機（HostBuilder）

1.前言

ASP.NET Core應用程式可以配置和啟動主機（Host）。主機負責應用程式啟動和生命周期管理。通用主機用于無法處理HTTP請求的應用程式。通用主機的用途是将HTTP管道從Web主機API中分離出來，進而啟用更多的主機方案。 基于通用主機的消息、背景任務和其他非HTTP工作負載可從橫切功能（如配置、依賴關系注入[DI]和日志記錄）中受益。通用主機是ASP.NET Core 2.1中的新增功能，不适用于Web承載方案。對于Web承載方案，請使用Web主機。通用主機将在未來版本中替換Web主機，并在HTTP和非HTTP方案中充當主要的主機API。

2.介紹

IHostedService是執行代碼的入口點。每個IHostedService實作都按照ConfigureServices中服務注冊的順序執行。主機啟動時，每個IHostedService上都會調用StartAsync，主機正常關閉時，以反向注冊順序調用StopAsync。

3.設定主機

IHostBuilder是供庫和應用程式初始化、生成和運作主機的主要元件：

public static async Task Main(string[] args)
{
    var host = new HostBuilder().Build();
    await host.RunAsync();
}

4.選項

HostOptions配置IHost的選項。

4.1關閉逾時值

ShutdownTimeout設定StopAsync的逾時值。預設值為5秒。Program.Main中的以下選項配置将預設值為5秒的關閉逾時值增加至20秒：

var host = new HostBuilder().ConfigureServices((hostContext, services) =>
    {
        services.Configure<HostOptions>(option =>
        {
            option.ShutdownTimeout = System.TimeSpan.FromSeconds(20);
        });
    })
    .Build();

5.預設服務

在主機初始化期間注冊以下服務：

●環境 (IHostingEnvironment)

●HostBuilderContext

●配置 (IConfiguration)

●IApplicationLifetime (ApplicationLifetime)

●IHostLifetime (ConsoleLifetime)

●IHost

●選項 (AddOptions)

●日志記錄 (AddLogging)

6.主機配置

主機配置的建立方式如下：

●調用IHostBuilder上的擴充方法以設定“内容根”和“環境”。

●從ConfigureHostConfiguration中的配置提供應用程式讀取配置。

●應用程式鍵（名稱）、内容根、環境配置方式我就不多說了，跟上一篇Web主機配置是一樣的。

6.1ConfigureHostConfiguration

ConfigureHostConfiguration使用IConfigurationBuilder來為主機建立IConfiguration。主機配置用于初始化IHostingEnvironment，以供在應用程式的建構過程中使用。可多次調用ConfigureHostConfiguration，并得到累計結果。必須在ConfigureHostConfiguration中顯式指定應用程式所需的任何配置提供自身，包括：

●檔案配置（例如，來自hostsettings.json檔案）。

●環境變量配置。

●指令行參數配置。

●任何其他所需的配置提供程式。

通過使用SetBasePath指定應用程式的基本路徑，然後調用其中一個檔案配置提供應用程式，可以啟用主機的檔案配置。示例應用使用JSON檔案hostsettings.json，并調用AddJsonFile來使用檔案的主機配置設定。要添加主機的環境變量配置，請在主機生成器上調用 AddEnvironmentVariables。AddEnvironmentVariables接受使用者定義的字首（可選）。示例應用程式使用字首PREFIX_。當系統讀取環境變量時，便會删除字首。配置示例應用程式的主機後，PREFIX_ENVIRONMENT的環境變量值就變成environment密鑰的主機配置值。示例HostBuilder配置使用ConfigureHostConfiguration：

var host = new HostBuilder().ConfigureHostConfiguration(configHost =>
    {
        configHost.SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory());
        configHost.AddJsonFile("hostsettings.json", optional: true);
        configHost.AddEnvironmentVariables(prefix: "PREFIX_");
        configHost.AddCommandLine(args);
    })

6.2ConfigureAppConfiguration

通過在IHostBuilder實作上調用ConfigureAppConfiguration建立應用程式配置。ConfigureAppConfiguration使用IConfigurationBuilder來為應用程式建立IConfiguration。可多次調用ConfigureAppConfiguration，并得到累計結果。應用程式使用上一次在一個給定鍵上設定值的選項。HostBuilderContext.Configuration中提供ConfigureAppConfiguration建立的配置，以供進行後續操作和在Services中使用。應用程式配置會自動接收ConfigureHostConfiguration提供的主機配置。示例應用配置使用ConfigureAppConfiguration：

var host = new HostBuilder().ConfigureAppConfiguration((hostContext, configApp) =>
    {
        configApp.SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory());
        configApp.AddJsonFile("appsettings.json", optional: true);
        configApp.AddJsonFile(
            $"appsettings.{hostContext.HostingEnvironment.EnvironmentName}.json",
            optional: true);
        configApp.AddEnvironmentVariables(prefix: "PREFIX_");
        configApp.AddCommandLine(args);
    })

6.3ConfigureServices

ConfigureServices将服務添加到應用程式的依賴關系注入容器。可多次調用ConfigureServices，并得到累計結果。托管服務是一個類，具有實作IHostedService接口的背景任務邏輯。示例應用程式使用AddHostedService擴充方法向自身添加生命周期事件 LifetimeEventsHostedService和定時背景任務TimedHostedService服務：

var host = new HostBuilder()
    .ConfigureServices((hostContext, services) =>
    {
        if (hostContext.HostingEnvironment.IsDevelopment())
        {
            // Development service configuration
        }
        else
        {
            // Non-development service configuration
        }
        services.AddHostedService<LifetimeEventsHostedService>();
        services.AddHostedService<TimedHostedService>();
})

6.4ConfigureLogging

ConfigureLogging添加了一個委托來配置提供的ILoggingBuilder。可以利用相加結果多次調用 ConfigureLogging。

var host = new HostBuilder().ConfigureLogging((hostContext, configLogging) =>
    {
        configLogging.AddConsole();
        configLogging.AddDebug();
    })
6.4.1UseConsoleLifetime

UseConsoleLifetime偵聽Ctrl+C/SIGINT或SIGTERM并調用StopApplication來啟動關閉程序。UseConsoleLifetime解除阻止RunAsync和WaitForShutdownAsync等擴充。ConsoleLifetime預注冊為預設生命周期實作，使用注冊的最後一個生命周期。

var host = new HostBuilder().UseConsoleLifetime()

7.容器配置

主機可以接受IServiceProviderFactory<TContainerBuilder>。提供工廠不屬于DI容器注冊，而是用于建立具體DI容器的主機内部函數。UseServiceProviderFactory(IServiceProviderFactory<TContainerBuilder>)重寫用于建立應用程式的服務提供程式的預設工廠。ConfigureContainer方法托管自定義容器配置。ConfigureContainer提供在基礎主機API的基礎之上配置容器的強類型體驗。可以利用相加結果多次調用ConfigureContainer。

為應用程式建立服務容器并提供服務容器工廠：

public class GenericHostSample
{
    internal class ServiceContainerFactory : IServiceProviderFactory<ServiceContainer>
    {
        public ServiceContainer CreateBuilder(IServiceCollection services)
        {
            return new ServiceContainer();
        }
        public IServiceProvider CreateServiceProvider(ServiceContainer containerBuilder)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
}

使用該工廠并為應用程式配置自定義服務容器：

var host = new HostBuilder().UseServiceProviderFactory<ServiceContainer>(new ServiceContainerFactory())
    .ConfigureContainer<ServiceContainer>((hostContext, container) =>{
})

8.擴充性

在IHostBuilder上使用擴充方法實作主機擴充性。應用程式建立UseHostedService擴充方法，以注冊在T中傳遞的托管服務：

public static class Extensions
{
    public static IHostBuilder UseHostedService<T>(this IHostBuilder hostBuilder)
        where T : class, IHostedService, IDisposable
    {
        return hostBuilder.ConfigureServices(services =>
            services.AddHostedService<T>());
    }
}

9.管理主機

IHost實作負責啟動和停止由服務容器中注冊的IHostedService實作。

9.1Run

Run運作應用程式并阻止調用線程，直到關閉主機：

public class Program
{
    public void Main(string[] args)
    {
        var host = new HostBuilder().Build();
        host.Run();
    }
}

9.2RunAsync

RunAsync運作應用程式并傳回在觸發取消令牌或關閉時完成的Task：

public class Program
{
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        var host = new HostBuilder().Build();
        await host.RunAsync();
    }
}

9.3RunConsoleAsync

RunConsoleAsync啟用控制台、生成和啟動主機，以及等待Ctrl+C/SIGINT或SIGTERM關閉。

public class Program
{
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        var hostBuilder = new HostBuilder();
        await hostBuilder.RunConsoleAsync();
    }
}

9.4Start和StopAsync

Start同步啟動主機。StopAsync嘗試在提供的逾時時間内停止主機。

public class Program
{
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        var host = new HostBuilder().Build();
        using (host)
        {
            host.Start();
            await host.StopAsync(TimeSpan.FromSeconds(5));
        }
    }
}

9.5StartAsync和StopAsync

StartAsync啟動應用程式。StopAsync停止應用程式。

public class Program
{
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        var host = new HostBuilder().Build();
        using (host)
        {
            await host.StartAsync();
            await host.StopAsync();
        }
    }
}

9.6WaitForShutdown

WaitForShutdown通過IHostLifetime觸發，例如ConsoleLifetime（偵聽Ctrl+C/SIGINT或SIGTERM）。WaitForShutdown調用StopAsync。

public class Program
{
    public void Main(string[] args)
    {
        var host = new HostBuilder().Build();
        using (host)
        {
            host.Start();
            host.WaitForShutdown();
        }
    }
}

9.7WaitForShutdownAsync

WaitForShutdownAsync傳回在通過給定的令牌和調用StopAsync來觸發關閉時完成的Task。

public class Program
{
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        var host = new HostBuilder().Build();
        using (host)
        {
            await host.StartAsync();
            await host.WaitForShutdownAsync();
        }
    }
}

9.8External control（外部控件） 

public class Program
{
    private IHost _host;
    public Program()
    {
        _host = new HostBuilder()
            .Build();
    }
    public async Task StartAsync()
    {
        _host.StartAsync();
    }
    public async Task StopAsync()
    {
        using (_host)
        {
            await _host.StopAsync(TimeSpan.FromSeconds(5));
        }
    }
}

在StartAsync開始時調用WaitForStartAsync，在繼續之前，會一直等待該操作完成。它可用于延遲啟動，直到外部事件發出信号。

10.IHostingEnvironment、IApplicationLifetime接口

該兩個接口類型跟上一篇Web主機IHostingEnvironment、IApplicationLifetime接口類型是一樣的，詳情就不在這多講了，想要了解的請移步到上一篇Web主機文章。

參考文獻：

ASP.NET Core 通用主機

ASP.NET Core
上一篇: Java Web基礎面試題整理
下一篇: Wayland/Weston 啟動方式簡介

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