ASP.NET Core 3.x启动时运行异步任务（二）
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2020-09-26 05:30
这一篇是接着前一篇在写的。如果没有看过前一篇文章，建议先去看一下前一篇，这儿是传送门
一、前言
前一篇文章，我们从应用启动时异步运行任务开始，说到了必要性，也说到了几种解决方法，及各自的优缺点。最后，还提出了一个比较合理的解决方法：通过在Program.cs里加入代码，来实现IWebHost启动前运行异步任务。
实现的代码再贴一下：
public class Program
{
public static async Task Main(string[] args)
{
IWebHost webHost = CreateWebHostBuilder(args).Build();
using (var scope = webHost.Services.CreateScope())
{
var myDbContext = scope.ServiceProvider.GetRequiredService();
await myDbContext.Database.MigrateAsync();
}
await webHost.RunAsync();
}
public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
.UseStartup();
}
这个方法是有效的。但是，也会有一点不足。
从.Net Core的最简规则来说，我们不应该在Program.cs中加入其它代码。当然，我们可以把这部分代码转到一个外部类中，但最后也必须手动加入到Program.cs中。尤其是在多个应用中，使用相同的模式时，这种方式会很麻烦。
也许，我们可以采用向DI容器中注入启动任务？
二、向DI容器中注入启动任务
这种方式，是基于IStartupFilter和IHostedService两个接口，通过这两个接口可以向依赖注入容器中注册类。
首先，我们为启动任务创建一个简单接口：
public interface IStartupTask
{
Task ExecuteAsync(CancellationToken cancellationToken = default);
}
再建一个扩展方法，用来向DI容器注册启动任务：
public static class ServiceCollectionExtensions
{
public static IServiceCollection AddStartupTask(this IServiceCollection services)
where T : class, IStartupTask
=> services.AddTransient();
}
最后，再建一个扩展方法，在应用启动时，查找所有已注册的IStartupTask，按顺序执行他们，然后启动IWebHost：
public static class StartupTaskWebHostExtensions
{
public static async Task RunWithTasksAsync(this IHost webHost, CancellationToken cancellationToken = default)
{
var startupTasks = webHost.Services.GetServices();
foreach (var startupTask in startupTasks)
{
await startupTask.ExecuteAsync(cancellationToken);
}
await webHost.RunAsync(cancellationToken);
}
}
这样就齐活了。
还是用一个例子来看看这个方式的具体应用。
三、示例 - 数据迁移
实现IStartupTask其实和实现IStartupFilter很相似，可以从DI容器中注入。如果需要考虑作用域，还可以注入IServiceProvider，并手动创建作用域。
例子中，数据迁移类可以写成这样：
public class MigratorStartupFilter: IStartupTask
{
private readonly IServiceProvider _serviceProvider;
public MigratorStartupFilter(IServiceProvider serviceProvider)
{
_serviceProvider = serviceProvider;
}
public async Task ExecuteAsync(CancellationToken cancellationToken = default)
{
using(var scope = _seviceProvider.CreateScope())
{
var myDbContext = scope.ServiceProvider.GetRequiredService();
await myDbContext.Database.MigrateAsync();
}
}
}
下面，把任务注入到ConfigureServices()中：
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1);
services.AddStartupTask();
}
最后，用上一节中的扩展方法RunWithTasksAsync()来替代Program.cs中的Run():
public class Program
{
public static async Task Main(string[] args)
{
// await CreateWebHostBuilder(args).Build().RunAsync();
await CreateWebHostBuilder(args).Build().RunWithTasksAsync();
}
public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
.UseStartup();
}
从功能上来说，跟上一篇的代码区别不大，但这样的写法，又多了一些优点：
任务代码放到了
Program.cs之外。这符合微软的建议，也更容易理解；任务放到了DI容器中，这样更容易添加额外的任务；
如果没有额外任务，这个代码和标准的
Run()一样，所以这个代码可以独立成一个模板。
简单来说，使用RunWithTasksAsync()后，可以轻松地向DI容器添加额外的任务，而不需要任何其它的更改。
满意了吗？好像感觉还差一点点…
四、不够完美的地方
如果要照着完美去做，好像还差一点点。
这个一点点是在于：任务现在运行在IConfiguration和DI容器配置完成后，IStartupFilters运行和中间件管道配置完成之前。换句话说，如果任务需要依赖于IStartupFilters，那这个方案行不通。
在大多数情况下，这没什么问题。以我自己的经验来看，好像没有什么功能需要依赖于IStartupFilters。但作为一个框架类的代码，需要考虑这种情况发生的可能性。
以目前的方案来说，好像还没办法解决。
应用启动时，当调用WebHost.Run()时，是内部调用WebHost。看一下StartAsync()的简化代码：
public virtual async Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken = default)
{
_logger = _applicationServices.GetRequiredService>();
var application = BuildApplication();
_applicationLifetime = _applicationServices.GetRequiredService() as ApplicationLifetime;
_hostedServiceExecutor = _applicationServices.GetRequiredService();
var diagnosticSource = _applicationServices.GetRequiredService();
var httpContextFactory = _applicationServices.GetRequiredService();
var hostingApp = new HostingApplication(application, _logger, diagnosticSource, httpContextFactory);
await Server.StartAsync(hostingApp, cancellationToken).ConfigureAwait(false);
_applicationLifetime?.NotifyStarted();
await _hostedServiceExecutor.StartAsync(cancellationToken).ConfigureAwait(false);
}
如果我们希望任务是加在BuildApplication()调用和Server.StartAsync()的调用之间，该怎么办？
这段代码能给出答案：我们需要装饰IServer。¨K16K 首先，我们替换IServer的实现：¨G8G 在这段代码中，我们拦截StartAsync()调用并注入任务，然后回到内置处理。下面是对应的扩展代码：¨G9G 这个扩展代码做了两件事：在DI容器中注册了IStartupTask，并装饰了之前注册的IServer实例。装饰方法Decorate()我略过了，有兴趣的可以去了解一下 - 装饰模式。 Program.cs的代码和第三节的代码相同，略过。 我们终于做到了在应用程序完全构建完成后去执行我们的任务，包括IStartupFilters`和中间件管道。
现在的流程，类似于下面这个微软官方的图：
（全文完）