ASP.NET Session 實現會話的建立流程

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　　HTTP 協議之所以能夠獲得如此大的成功，其設計實現的簡潔性和無狀態串連的高效率是很重要的原因。而為了在無狀態的 HTTP 要求和有狀態的用戶端操作之間達到平衡，產生了伺服器端工作階段 (Session) 的概念。用戶端在串連到伺服器後，就由 Web 服務器產生並維護一個用戶端的會話；當用戶端通過無狀態 HTTP 協議再次串連到伺服器時，伺服器根據用戶端提交的某種憑據，如 Cookie 或 URL 參數，將客戶關聯到某個會話上。這種思路在各種開發語言和開發環境中大量得到應用。

　　在 ASP.NET 中，Web 應用程式和工作階段狀態被分別進行維護，通過 HttpApplication 和 HttpSessionState 分離 Web 應用程式與會話的功能。應用程式層邏輯在 Global.asax 檔案中實現，運行時編譯成 System.Web.HttpApplication 的執行個體；會話則作為單獨的 System.Web.SessionState.HttpSessionState 執行個體，由伺服器統一為每個使用者會話維護，通過 ASP.NET 頁面編譯成的 System.Web.UI.Page 對象子類的 Session 屬性訪問。關於 ASP.NET 中不同層次關係可參考我以前的一篇文章《.NET 1.1中先行編譯ASP.NET頁面實現原理淺析 [1] 自動先行編譯機制淺析》，以下簡稱【文1】。
　　
　　ASP.NET 在處理用戶端請求時，首先將根據用戶端環境，產生一個 System.Web.HttpContext 對象，並將此對象作為執行內容傳遞給後面的頁面執行代碼。
　　在【文1】的分析中我們可以看到，HttpRuntime 在處理頁面請求之前，根據 HttpWorkerRequest 中給出的環境，構造 HttpContext 對象，並以次對象作為參數從應用程式集區中擷取可用應用程式。簡要代碼如下：
　　以下內容為程式碼:
　　
　　private void HttpRuntime.ProcessRequestInternal(HttpWorkerRequest wr)
　　{
　　// 構造 HTTP 調用內容物件
　　HttpContext ctxt = new HttpContext(wr, 0);
　　
　　//...
　　
　　// 擷取當前 Web 應用程式執行個體
　　IHttpHandler handler = HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance(ctxt);
　　
　　// 調用 handler 實際處理頁面請求
　　}
　　
　　HttpApplicationFactory 工廠內部維護了一個可用的應用程式執行個體緩衝池，使用者降低應用程式物件構造的負荷。
　　如果池中沒有可用的應用程式物件執行個體，此對象工廠最終會調用 System.Web.HttpRuntime.CreateNonPublicInstance 方法構造新的應用程式執行個體，並調用其 InitInternal 方法初始化。詳細步驟分析見【文1】
　　以下內容為程式碼:
　　
　　internal static IHttpHandler HttpApplicationFactory.GetApplicationInstance(HttpContext ctxt)
　　{
　　// 處理定製應用程式
　　//...
　　
　　// 處理調試請求
　　//...
　　
　　// 判斷是否需要初始化當前 HttpApplicationFactory 執行個體
　　//...
　　
　　// 擷取 Web 應用程式執行個體
　　return HttpApplicationFactory._theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(ctxt);
　　}
　　
　　private HttpApplication HttpApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(HttpContext context)
　　{
　　HttpApplication app = null;
　　
　　// 嘗試從已施放的 Web 應用程式執行個體隊列中擷取
　　//...
　　
　　if(app == null)
　　{
　　// 構造新的 Web 應用程式執行個體
　　app = (HttpApplication)System.Web.HttpRuntime.CreateNonPublicInstance(this._theApplicationType);
　　
　　// 初始化 Web 應用程式執行個體
　　app.InitInternal(context, this._state, this._eventHandlerMethods);
　　}
　　
　　return app;
　　}
　　
　　這裡的 System.Web.HttpApplication.InitInternal 函數完成對應用程式物件的初始化工作，包括調用 HttpApplication.InitModules 函數初始化 HTTP 模組（後面將詳細介紹），並將作為參數傳入的 HttpContext 執行個體儲存到 HttpApplication._context 欄位中。而此 HTTP 內容物件將被後面用於擷取會話對象。
　　以下內容為程式碼:
　　
　　public class HttpApplication : ...
　　{
　　private HttpContext _context;
　　private HttpSessionState _session;
　　
　　public HttpSessionState Session
　　{
　　get
　　{
　　HttpSessionState state = null;
　　if (this._session != null)
　　{
　　state = this._session;
　　}
　　else if (this._context != null)
　　{
　　state = this._context.Session;
　　}
　　if (state == null)
　　{
　　Throw　new HttpException(HttpRuntime.FormatResourceString("Session_not_available");
　　}
　　return state;
　　}
　　}
　　}
　　
　　而在 ASP.NET 頁面中擷取會話的方法也是類似，都是通過 HttpContext 來完成的。
　　以下內容為程式碼:
　　
　　public class Page : ...
　　{
　　private HttpSessionState _session;
　　private bool _sessionRetrieved;
　　
　　public virtual HttpSessionState Session
　　{
　　get
　　{
　　if (!this._sessionRetrieved)
　　{
　　this._sessionRetrieved = true;
　　try
　　{
　　this._session = this.Context.Session;
　　}
　　catch (Exception)
　　{
　　}
　　}
　　if (this._session == null)
　　{
　　Throw　new HttpException(HttpRuntime.FormatResourceString("Session_not_enabled");
　　}
　　return this._session;
　　}
　　}
　　}
　　
　　在 HttpContext 中，實際上是通過一個雜湊表儲存諸如會話對象之類資訊的
　　以下內容為程式碼:
　　
　　public sealed class HttpContext : ...
　　{
　　private Hashtable _items;
　　
　　public IDictionary Items
　　{
　　get
　　{
　　if (this._items == null)
　　{
　　this._items = new Hashtable();
　　}
　　return this._items;
　　}
　　}
　　
　　public HttpSessionState Session
　　{
　　get
　　{
　　return ((HttpSessionState) this.Items["AspSession"]);
　　}
　　}
　　}
　　
　　而 HttpContext.Session 所訪問的又是哪兒來的呢？這就又需要回到我們前面提及的 HttpApplication.InitModules 函數。
　　
　　在 .NET 安裝目錄 Config 子目錄下的 machine.config 定義了全域性的配置資訊，而 HttpApplication 就是使用其中 system.web 一節的配置資訊進行初始化的。
　　以下內容為程式碼:
　　
　　＜system.web＞
　　＜httpModules＞
　　＜add name="OutputCache" type="System.Web.Caching.OutputCacheModule" /＞
　　＜add name="Session" type="System.Web.SessionState.SessionStateModule" /＞
　　＜add name="WindowsAuthentication" type="System.Web.Security.WindowsAuthenticationModule" /＞
　　＜add name="FormsAuthentication" type="System.Web.Security.FormsAuthenticationModule" /＞
　　＜add name="PassportAuthentication" type="System.Web.Security.PassportAuthenticationModule" /＞
　　＜add name="UrlAuthorization" type="System.Web.Security.UrlAuthorizationModule" /＞
　　＜add name="FileAuthorization" type="System.Web.Security.FileAuthorizationModule" /＞
　　＜add name="ErrorHandlerModule" type="System.Web.Mobile.ErrorHandlerModule, System.Web.Mobile, Version=1.0.5000.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a" /＞
　　＜/httpModules＞
　　＜/system.web＞
　　
　　httpModules 節點指定了 HttpApplication 需要初始化的模組列表，而在前面提到的 HttpApplication.InitModules 函數正式根據此列表進行初始化的
　　以下內容為程式碼:
　　
　　private void HttpApplication.InitModules()
　　{
　　HttpModulesConfiguration cfgModules = ((HttpModulesConfiguration) HttpContext.GetAppConfig("system.web/httpModules");
　　
　　if (cfgModules == null)
　　{
　　Throw　new HttpException(HttpRuntime.FormatResourceString("Missing_modules_config");
　　}
　　_moduleCollection = cfgModules.CreateModules();
　　
　　for(int i = 0; i ＜ _moduleCollection.Count; i++)
　　{
　　_moduleCollection[i].Init(this);
　　}
　　
　　GlobalizationConfig cfgGlobal = ((GlobalizationConfig) HttpContext.GetAppConfig("system.web/globalization");
　　if (cfgGlobal != null)
　　{
　　_appLevelCulture = cfgGlobal.Culture;
　　_appLevelUICulture = cfgGlobal.UICulture;
　　}
　　}
　　
　　Session 節點對於的 System.Web.SessionState.SessionStateModule 對象將被 HttpModulesConfiguration.CreateModules 方法構造，並調用其 Init 函數初始化。SessionStateModule 類實際上就是負責管理並建立會話，使用者完全可以自行建立一個實現 IHttpModule 介面的類，實現會話的控制，如實現支援叢集的狀態同步等等。
　　SessionStateModule.Init 方法主要負責 machine.config 檔案中的 ses