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简单聊下.NET6 Minimal API的使用方式

热度:1   发布时间:2024-01-12 07:58:04.0

前言

    随着.Net6的发布,微软也改进了对之前ASP.NET Core构建方式,使用了新的Minimal API模式。之前默认的方式是需要在Startup中注册IOC和中间件相关,但是在Minimal API模式下你只需要简单的写几行代码就可以构建一个ASP.NET Core的Web应用,真可谓非常的简单,加之配合c#的global using和Program的顶级声明方式,使得Minimal API变得更为简洁,不得不说.NET团队在,NET上近几年真是下了不少功夫,接下来我们就来大致介绍下这种极简的使用模式。

使用方式

既然说它很简单了,到底是怎么个简单法呢。相信下载过Visual Studio 2022的同学们已经用它新建过ASP.NET Core 6的项目了,默认的方式就是Minimal API模式,这样让整个Web程序的结构看起来更简单了,加上微软对Lambda的改进使其可以对Lambda参数进行Attribute标记,有的场景甚至可以放弃去定义Controller类了。

几行代码构建Web程序

使用Minimal API最简单的方式就是能通过三行代码就可以构建一个WebApi的程序,代码如下

var app = WebApplication.Create(args);
app.MapGet("/", () => "Hello World");
app.Run();

是的你没有看错,仅仅这样运行起来就可以,默认监听的 http://localhost:5000 和 https://localhost:5001,所以直接在浏览器输入http://localhost:5000地址就可以看到浏览器输出Hello World字样。

更改监听地址

如果你想更改它监听的服务端口可以使用如下的方式进行更改

var app = WebApplication.Create(args);
app.MapGet("/", () => "Hello World");
app.Run("http://localhost:6666");

如果想同时监听多个端口的话,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();

或者是直接通过环境变量的方式设置监听信息,设置环境变量ASPNETCORE_URLS的值为完整的监听URL地址,这样的话就可以直接省略了在程序中配置相关信息了

ASPNETCORE_URLS=http://localhost:6666

如果设置多个监听的URL地址的话可以在多个地址之间使用分号;隔开多个值

ASPNETCORE_URLS=http://localhost:6666;https://localhost:8888

如果想监听本机所有Ip地址则可以使用如下方式

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();

同样的也可以使用添加环境变量的方式添加监听地址

ASPNETCORE_URLS=http://*:6666;https://+:8888;http://0.0.0.0:9999

日志操作

日志操作也是比较常用的操作,在Minimal API中微软干脆把它提出来,直接简化了操作,如下所示

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Logging.AddJsonConsole();
var app = builder.Build();
app.Logger.LogInformation("读取到的配置信息:{content}", builder.Configuration.GetSection("consul").Get<ConsulOption>());
app.Run();

基础环境配置

无论我们在之前的.Net Core开发或者现在的.Net6开发都有基础环境的配置,它包括 ApplicationNameContentRootPath EnvironmentName相关,不过在Minimal API中,可以通过统一的方式去配置

var builder = WebApplication.CreateBuilder(new WebApplicationOptions
{ApplicationName = typeof(Program).Assembly.FullName,ContentRootPath = Directory.GetCurrentDirectory(),EnvironmentName = Environments.Staging
});Console.WriteLine($"应用程序名称: {builder.Environment.ApplicationName}");
Console.WriteLine($"环境变量: {builder.Environment.EnvironmentName}");
Console.WriteLine($"ContentRoot目录: {builder.Environment.ContentRootPath}");var app = builder.Build();

或者是通过环境变量的方式去配置,最终实现的效果都是一样的

?ASPNETCORE_ENVIRONMENT?ASPNETCORE_CONTENTROOT?ASPNETCORE_APPLICATIONNAME

主机相关设置

我们在之前的.Net Core开发模式中,程序的启动基本都是通过构建主机的方式,比如之前的Web主机或者后来的泛型主机,在Minimal API中同样可以进行这些操作,比如我们模拟一下之前泛型主机配置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主机的话Minimal API还提供了另一种更直接的方式,如下所示

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.WebHost.UseStartup<Startup>();
builder.WebHost.UseWebRoot("webroot");var app = builder.Build();

默认容器替换

很多时候我们在使用IOC的时候会使用其他三方的IOC框架,比如大家耳熟能详的Autofac,我们之前也介绍过其本质方式就是使用UseServiceProviderFactory中替换容器的注册和服务的提供,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();

中间件相关

相信大家都已经仔细看过了WebApplication.CreateBuilder(args).Build()通过这种方式构建出来的是一个WebApplication类的实例,而WebApplication正是实现了 IApplicationBuilder接口。所以其本质还是和我们之前使用Startup中的Configure方法的方式是一致的,比如我们配置一个Swagger程序为例

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddControllers();
builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
builder.Services.AddSwaggerGen();var app = builder.Build();
//判断环境变量
if (app.Environment.IsDevelopment())
{//异常处理中间件app.UseDeveloperExceptionPage();app.UseSwagger();app.UseSwaggerUI();
}
//启用静态文件
app.UseStaticFiles();app.UseAuthorization();
app.MapControllers();app.Run();

常用的中间件配置还是和之前是一样的,因为本质都是IApplicationBuilder的扩展方法,我们这里简单列举一下 |中间件名称 |描述|API| |--|--|--| |Authentication|认证中间件 | app.UseAuthentication() |Authorization|授权中间件. | app.UseAuthorization() |CORS|跨域中间件. | app.UseCors() |Exception Handler| 全局异常处理中间件. | app.UseExceptionHandler() |Forwarded Headers| 代理头信息转发中间件. | app.UseForwardedHeaders() |HTTPS Redirection|Https重定向中间件. | app.UseHttpsRedirection() |HTTP Strict Transport Security (HSTS)|特殊响应头的安全增强中间件. | app.UseHsts() |Request Logging|HTTP请求和响应日志中间件. | app.UseHttpLogging() |Response Caching|输出缓存中间件. | app.UseResponseCaching() |Response Compression|响应压缩中间件. | app.UseResponseCompression() |Session|Session中间件 | app.UseSession() |Static Files|静态文件中间件. | app.UseStaticFiles()app.UseFileServer() |WebSockets|WebSocket支持中间件. | app.UseWebSockets()

请求处理

我们可以使用WebApplication中的Map{HTTPMethod}相关的扩展方法来处理不同方式的Http请求,比如以下示例中处理Get、Post、Put、Delete相关的请求

app.MapGet("/", () => "Hello GET");
app.MapPost("/", () => "Hello POST");
app.MapPut("/", () => "Hello PUT");
app.MapDelete("/", () => "Hello DELETE");

如果想让一个路由地址可以处理多种Http方法的请求可以使用MapMethods方法,如下所示

app.MapMethods("/multiple", new[] { "GET", "POST","PUT","DELETE" }, (HttpRequest req) => $"Current Http Method Is {req.Method}" );

通过上面的示例我们不仅看到了处理不同Http请求的方式,还可以看到Minimal Api可以根据委托的类型自行推断如何处理请求,比如上面的示例,我们没有写Response Write相关的代码,但是输出的却是委托里的内容,因为我们上面示例中的委托都满足Func<string>的形式,所以Minimal Api自动处理并输出返回的信息,其实只要满足委托类型的它都可以处理,接下来咱们来简单一下,首先是本地函数的形式

static string LocalFunction() => "This is local function";
app.MapGet("/local-fun", LocalFunction);

还可以是类的实例方法

HelloHandler helloHandler = new HelloHandler();
app.MapGet("/instance-method", helloHandler.Hello);class HelloHandler
{public string Hello(){return "Hello World";}
}

亦或者是类的静态方法

app.MapGet("/static-method", HelloHandler.SayHello);class HelloHandler
{public static string SayHello(string name){return $"Hello {name}";}
}

其实本质都是一样的,那就是将他们转换为可执行的委托,无论什么样的形式,能满足委托的条件即可。

路由约束

Minimal Api还支持在对路由规则的约束,这个和我们之前使用UseEndpoints的方式类似,比如我约束路由参数只能为整型,如果不满足的话会返回404

app.MapGet("/users/{userId:int}", (int userId) => $"user id is {userId}");
app.MapGet("/user/{name:length(20)}", (string name) => $"user name is {name}");

经常使用的路由约束还有其他几个,也不是很多大概有如下几种,简单的列一下表格 | 限制 | 示例 | 匹配示例 | 说明 | | ---------- | ------- | --------------- | ----- | | int | {id:int} | 123456789-123456789 | 匹配任何整数 | | bool | {active:bool} | truefalse | 匹配 true 或 false. 忽略大小写 | | datetime | {dob:datetime} | 2016-12-312016-12-31 7:32pm | 匹配满足DateTime类型的值| | decimal | {price:decimal} | 49.99-1,000.01 | 匹配满足 decimal类型的值| | double | {height:double} | 1.234-1,001.01e8 | 匹配满足 double 类型的值| | float | {height:float} | 1.234-1,001.01e8 | 匹配满足 float 类型的值| | guid | {id:guid} | CD2C1638-1638-72D5-1638-DEADBEEF1638 | 匹配满足Guid类型的值 | | long | {ticks:long} | 123456789-123456789 | 匹配满足 long 类型的值 | | minlength(value) | {username:minlength(4)} | KOBE | 字符串长度必须是4个字符 | | maxlength(value) | {filename:maxlength(8)} | CURRY | 字符串长度不能超过8个字符| | length(length) | {filename:length(12)} | somefile.txt | 字符串的字符长度必须是12个字符| | length(min,max) | {filename:length(8,16)} | somefile.txt | 字符串的字符长度必须介于8和l6之间| | min(value) | {age:min(18)} | 20 | 整数值必须大于18 | | max(value) | {age:max(120)} | 119 | 整数值必须小于120 | | range(min,max) | {age:range(18,120)} | 100 | 整数值必须介于18和120之间| | alpha | {name:alpha} | Rick | 字符串必须由一个或多个a-z的字母字符组成,且不区分大小写。| | regex(expression) | {ssn:regex(^\\d{ {3}}-\\d{ {2}}-\\d{ {4}}$)} | 123-45-6789 | 字符串必须与指定的正则表达式匹配。| | required | {name:required} | JAMES | 请求信息必须包含该参数|

模型绑定

在我们之前使用ASP.NET Core Controller方式开发的话,模型绑定是肯定会用到的,它的作用就是简化我们解析Http请求信息也是MVC框架的核心功能,它可以将请求信息直接映射成c#的简单类型或者POCO上面。在Minimal Api的Map{HTTPMethod}相关方法中同样可以进行丰富的模型绑定操作,目前可以支持的绑定源有如下几种

?Route(路由参数)?QueryString?Header?Body(比如JSON)?Services(即通过IServiceCollection注册的类型)?自定义绑定

绑定示例

接下来我们首先看一下绑定路由参数

app.MapGet("/sayhello/{name}", (string name) => $"Hello {name}");

还可以使用路由和querystring的混用方式

app.MapGet("/sayhello/{name}", (string name,int? age) => $"my name is {name},age {age}");

这里需要注意的是,我的age参数加了可以为空的标识,如果不加的话则必须要在url的请求参数中传递age参数,否则将报错,这个和我们之前的操作还是有区别的。

具体的类也可以进行模型绑定,比如咱们这里定义了名为Goods的POCO进行演示

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将不会从body进行模型绑定,如果需要在Get请求中获取Body信息,可以直接从HttpRequest中读取它。

如果我们需要使用通过IServiceCollection注册的具体实例,可以以通过模型绑定的方式进行操作(很多人喜欢叫它方法注入,但是严格来说却是是通过定义模型绑定的相关操作实现的),而且还简化了具体操作,我们就不需要在具体的参数上进行FromServicesAttribute标记了

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddScoped<Person>(provider => new() { Id = 1, Name = "yi念之间", Sex = "Man" });
var app = builder.Build();app.MapGet("/", (Person person) => $"Hello {person.Name}!");
app.Run();

如果是混合使用的话,也可以不用指定具体的BindSource进行标记了,前提是这些值的名称在不同的绑定来源中是唯一的,这种感觉让我想到了刚开始学习MVC4.0的时候模型绑定的随意性,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}");

上面示例的模型绑定参数来源可以是 |参数| 绑定来源| |--|--| |name|路由参数| |age|querystring| |person|依赖注入|

不仅仅如此,它还支持更复杂的方式,这使得模型绑定更为灵活,比如以下示例

app.MapPost("/goods",(Goods goods, Person person) =>$"{person.Name}添加商品{goods.GName}成功");

它的模型绑定的值来源可以是 |参数| 绑定来源| |--|--| |goods|body里的json| |person|依赖注入|

当然如果你想让模型绑定的来源更清晰,或者就想指定具体参数的绑定来源那也是可以的,反正就是各种灵活,比如上面的示例改造一下,这样就可以显示声明

app.MapPost("/goods",([FromBody]Goods goods, [FromServices]Person person) =>$"{person.Name}添加商品{goods.GName}成功");

很多时候我们可能通过定义类和方法的方式来声明Map相关方法的执行委托,这个时候呢依然可以进行灵活的模型绑定,而且可能你也发现了,直接通过lambda表达式的方式虽然支持可空类型,但是它不支持缺省参数,也就是咱们说的方法默认参数的形式,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";
}

当然你也可以对AddGoods方法的参数进行显示的模型绑定处理,真的是十分的灵活

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相关方法的时候,由于是在Program入口程序或者其他POCO中直接编写相关逻辑的,因此需要用到HttpContext、HttpRequest、HttpResponse相关实例的时候没办法进行直接操作,这个时候也需要通过模型绑定的方式获取对应实例

app.MapGet("/getcontext",(HttpContext context,HttpRequest request,HttpResponse response) => response.WriteAsync($"IP:{context.Connection.RemoteIpAddress},Request Method:{request.Method}"));

自定义绑定

Minimal Api采用了一种新的方式来自定义模型绑定,这种方式是一种基于约定的方式,无需提前注册,也无需集成什么类或者实现什么接口,只需要在自定义的类中存在TryParseBindAsync方法即可,这两个方法的区别是

?TryParse方法是对路由参数、url参数、header相关的信息进行转换绑定?BindAsync可以对任何请求的信息进行转换绑定,功能比TryParse要强大

接下来我们分别演示一下这两种方式的使用方法,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;}
}

这样就可以完成简单的转换绑定操作,从写法上我们可以看到,TryParse方法确实存在一定的限制,不过操作起来比较简单,这个时候我们模拟请求

http://localhost:5036/address/getarray?address=山东,山西,河南,河北

请求完成会得到如下结果

["山东","山西","河南", "河北"]

然后我们改造一下上面的例子使用BindAsync的方式进行结果转换,看一下它们操作的不同

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);}
}

同样请求http://localhost:5036/address/getarray?address=山东,山西,河南,河北 地址会得到和上面相同的结果,到底如何选择同学们可以按需使用,得到的效果都是一样的。如果类中同时存在TryParseBindAsync方法,那么只会执行BindAsync方法。

输出结果

相信通过上面的其他示例演示,我们大概看到了一些在Minimal Api中的结果输出,总结起来其实可以分为三种情况

1.IResult 结果输出,可以包含任何值得输出,包含异步任务Task<IResult>ValueTask<IResult>2.string 文本类型输出,包含异步任务Task<string>ValueTask<string>3.T 对象类型输出,比如自定义的实体、匿名对象等,包含异步任务 Task<T>ValueTask<T>

接下来简单演示几个例子来简单看一下具体是如何操作的,首先最简单的就是输出文本类型

app.MapGet("/hello", () => "Hello World");

然后输出一个对象类型,对象类型可以包含对象或集合甚至匿名对象,或者是咱们上面演示过的HttpResponse对象,这里的对象可以理解为面向对象的那个对象,满足Response输出要求即可

app.MapGet("/simple", () => new { Message = "Hello World" });
//或者是
app.MapGet("/array",()=>new string[] { "Hello", "World" });
//亦或者是EF的返回结果
app.Map("/student",(SchoolContext dbContext,int classId)=>dbContext.Student.Where(i=>i.ClassId==classId));

还有一种是微软帮我们封装好的一种形式,即返回的是IResult类型的结果,微软也是很贴心的为我们统一封装了一个静态的Results类,方便我们使用,简单演示一下这种操作

//成功结果
app.MapGet("/success",()=> Results.Ok("Success"));
//失败结果
app.MapGet("/fail", () => Results.BadRequest("fail"));
//404结果
app.MapGet("/404", () => Results.NotFound());
//根据逻辑判断返回
app.Map("/student", (SchoolContext dbContext, int classId) => {var classStudents = dbContext.Student.Where(i => i.ClassId == classId);return classStudents.Any() ? Results.Ok(classStudents) : Results.NotFound();
});

上面我们也提到了Results类其实是微软帮我们多封装了一层,它里面的所有静态方法都是返回IResult的接口实例,这个接口有许多实现的类,满足不同的输出结果,比如Results.File("foo.text")方法其本质就是返回一个FileContentResult类型的实例

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" })本质就是返回一个JsonResult类型的实例

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,};

当然我们也可以自定义IResult的实例,比如我们要输出一段html代码。微软很贴心的为我们提供了专门扩展Results的扩展类IResultExtensions基于这个类我们才能完成IResult的扩展

static class ResultsExtensions
{//基于IResultExtensions写扩展方法public static IResult Html(this IResultExtensions resultExtensions, string html){ArgumentNullException.ThrowIfNull(resultExtensions, nameof(resultExtensions));//自定义的HtmlResult是IResult的实现类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>/// 在该方法写自己的输出逻辑即可/// </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);}
}

定义完成这些我们就可以直接在Results类中使用我们定义的扩展方法了,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>"));

这里需要注意的是,我们自定义的扩展方法一定是基于IResultExtensions扩展的,然后再使用的时候注意是使用的Results.Extensions这个属性,因为这个属性是IResultExtensions类型的,然后就是我们自己扩展的Results.Extensions.Html方法。

总结

    本文我们主要是介绍了ASP.NET Core 6 Minimal API的常用的使用方式,相信大家对此也有了一定的了解,在.NET6中也是默认的项目方式,整体来说却是非常的简单、简洁、强大、灵活,不得不说Minimal API却是在很多场景都非常适用的。当然我也在其它地方看到过关于它的评价,褒贬不一吧,笔者认为,没有任何一种技术是银弹,存在即合理。如果你的项目够规范够合理,那么使用Minimal API绝对够用,如果不想用或者用不了也没关系,能实现你想要结果就好了,其实也没啥好评价的。

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