.NET 7 中的 HostApplicationBuilder

.NET 7 Preview 3 引入的 HostApplicationBuilder

Intro

在 .NET 6 中，ASP.NET Core 引入了 Minimal API，对于简单的应用使用 Minimal API 我们可以使用非常精简的代码来实现我们的 API，在 .NET 7 Preview 3 中，引入了一个 HostApplicationBuilder ，我们使用普通的 Host 也可以使用 Minimal API 的方式来配置 Host 的 Logging/Configuration/Services等，下面我们来看一下如何使用吧

Sample

首先为可能不熟悉 Minimal API 使用的童鞋看一下 Minimal API 的简单使用：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);builder.Logging.AddJsonConsole(options =>
{options.JsonWriterOptions = new JsonWriterOptions{// https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/standard/serialization/system-text-json-character-encoding?WT.mc_id=DT-MVP-5004222Encoder = JavaScriptEncoder.UnsafeRelaxedJsonEscaping};
});builder.Services.AddDbContextPool<SparkTodoDbContext>(options => options.UseInMemoryDatabase("SparkTodo"));var app = builder.Build();app.Map("/health", ()=> "Healthy");await app.RunAsync();

Minimal API 中的 Logging/Configuration/Services 相对来说更为简单一些，更多可以参考之前的一个 Todo 示例：Minimal API Todo Sample

HostApplicationBuilder 使得我们也可以使用这样的配置方式，示例如下：

var builder = Host.CreateApplicationBuilder();builder.Logging.AddJsonConsole(config =>
{config.UseUtcTimestamp = true;config.TimestampFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff";config.JsonWriterOptions = new System.Text.Json.JsonWriterOptions(){Encoder = System.Text.Encodings.Web.JavaScriptEncoder.UnsafeRelaxedJsonEscaping,Indented = true};
});builder.Configuration.AddJsonFile("env.json", true);builder.Services.AddHostedService<TestHostedService>();var host = builder.Build();
await host.StartAsync();

上面的 TestHostedService 是一个简单的每秒输出一下当前时间的后台任务, 使用 .NET 6 引入的 PeriodicTimer，实现如下：

private sealed class TestHostedService : BackgroundService
{protected async override Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken){using var timer = new PeriodicTimer(TimeSpan.FromSeconds(1));while (await timer.WaitForNextTickAsync(stoppingToken)){Console.WriteLine($"{DateTime.Now}");}}
}

示例运行效果如下：

4f12be9516d008fdcd88854e432e5fd1.png

Inside

内部是怎么实现的呢？我们可以使用 Host.CreateApplicationBuilder() 也可以使用 new HostApplicationBuilder() 来创建

在创建的时候我们可以指定一个 HostApplicationBuilderSettings 来初始化 Host 的一些配置

Host.CreateApplicationBuilder() 实现如下：

public static HostApplicationBuilder CreateApplicationBuilder() => new HostApplicationBuilder();public static HostApplicationBuilder CreateApplicationBuilder(string[]? args) => new HostApplicationBuilder(args);

Host.CreateApplicationBuilder() 和 Host.CreateDefaultBuilder() 的行为保持一致，也会加载默认 DOTNET_ 环境变量作为 Host Configuration 以及加载 appsettings.json 环境变量、 注册 Logging 等，详细可以参考：https://github.com/dotnet/runtime/blob/0e84780fd2280166cd82374c770177613527f06b/src/libraries/Microsoft.Extensions.Hosting/src/HostingHostBuilderExtensions.cs

HostApplicationBuilder 有三个构造方法

public sealed class HostApplicationBuilder
{private readonly HostBuilderContext _hostBuilderContext;private readonly ServiceCollection _serviceCollection = new();private Func<IServiceProvider> _createServiceProvider;private Action<object> _configureContainer = _ => { };private HostBuilderAdapter? _hostBuilderAdapter;private IServiceProvider? _appServices;private bool _hostBuilt;public HostApplicationBuilder(): this(args: null){}public HostApplicationBuilder(string[]? args): this(new HostApplicationBuilderSettings { Args = args }){}public HostApplicationBuilder(HostApplicationBuilderSettings? settings){// ...}
}

由于代码过多，这里不贴太多具体实现的代码，感兴趣的可以看源码实现 https://github.com/dotnet/runtime/blob/main/src/libraries/Microsoft.Extensions.Hosting/src/HostApplicationBuilder.cs

可以看到上面的代码中，会有一个 HostApplicationBuilderSettings 来决定 Host 的构建行为，我们来看一下它的源码

public sealed class HostApplicationBuilderSettings
{public bool DisableDefaults { get; set; }public string[]? Args { get; set; }public ConfigurationManager? Configuration { get; set; }public string? EnvironmentName { get; set; }public string? ApplicationName { get; set; }public string? ContentRootPath { get; set; }
}

除了 HostingEnvironment 相关的参数之外，增加了 DisableDefault/Args/Configuration 三个参数

  • DisableDefaults 前面我们提到 Host.CreateApplicationBuilder 会和 Host.CreateDefaultBuilder 的行为保持一致，这样提供了一个可以禁用默认配置的选项

  • Args 是从命令行获取到的参数，会作为默认的一个配置源，当然只有 DisableDefaults 为 false 时才会生效

  • Configuration 使得我们可以使用一个已有的配置信息

构造方法里的主要实现如下：

settings ??= new HostApplicationBuilderSettings();
Configuration = settings.Configuration ?? new ConfigurationManager();if (!settings.DisableDefaults)
{HostingHostBuilderExtensions.ApplyDefaultHostConfiguration(Configuration, settings.Args);
}// HostApplicationBuilderSettings override all other config sources.
List<KeyValuePair<string, string?>>? optionList = null;
if (settings.ApplicationName is not null)
{optionList ??= new List<KeyValuePair<string, string?>>();optionList.Add(new KeyValuePair<string, string?>(HostDefaults.ApplicationKey, settings.ApplicationName));
}
if (settings.EnvironmentName is not null)
{optionList ??= new List<KeyValuePair<string, string?>>();optionList.Add(new KeyValuePair<string, string?>(HostDefaults.EnvironmentKey, settings.EnvironmentName));
}
if (settings.ContentRootPath is not null)
{optionList ??= new List<KeyValuePair<string, string?>>();optionList.Add(new KeyValuePair<string, string?>(HostDefaults.ContentRootKey, settings.ContentRootPath));
}
if (optionList is not null)
{Configuration.AddInMemoryCollection(optionList);
}(HostingEnvironment hostingEnvironment, PhysicalFileProvider physicalFileProvider) = HostBuilder.CreateHostingEnvironment(Configuration);Configuration.SetFileProvider(physicalFileProvider);_hostBuilderContext = new HostBuilderContext(new Dictionary<object, object>())
{HostingEnvironment = hostingEnvironment,Configuration = Configuration,
};Environment = hostingEnvironment;HostBuilder.PopulateServiceCollection(Services,_hostBuilderContext,hostingEnvironment,physicalFileProvider,Configuration,() => _appServices!);Logging = new LoggingBuilder(Services);ServiceProviderOptions? serviceProviderOptions = null;if (!settings.DisableDefaults)
{HostingHostBuilderExtensions.ApplyDefaultAppConfiguration(_hostBuilderContext, Configuration, settings.Args);HostingHostBuilderExtensions.AddDefaultServices(_hostBuilderContext, Services);serviceProviderOptions = HostingHostBuilderExtensions.CreateDefaultServiceProviderOptions(_hostBuilderContext);
}_createServiceProvider = () =>
{_configureContainer(Services);return serviceProviderOptions is null ? Services.BuildServiceProvider() : Services.BuildServiceProvider(serviceProviderOptions);
};

从这里可以比较清晰的看得出来前面 HostApplicationBuilderSettings 中的参数的使用了

More

在新版本 Minimal API 中的 WebApplicationBuilder 内部也使用了 HostApplicationBuilder 来重构之前的实现，感兴趣的童鞋可以看一下 https://github.com/dotnet/aspnetcore/blob/main/src/DefaultBuilder/src/WebApplicationBuilder.cs

9204cd009bce36fdaedef612ac6f4dc4.png

更多细节可以参考文末给出的源码链接

References

  • https://github.com/dotnet/runtime/blob/main/src/libraries/Microsoft.Extensions.Hosting/src/HostApplicationBuilder.cs

  • https://github.com/dotnet/runtime/blob/main/src/libraries/Microsoft.Extensions.Hosting/src/HostApplicationBuilderSettings.cs

  • https://github.com/dotnet/runtime/blob/main/src/libraries/Microsoft.Extensions.Hosting/src/Host.cs

  • https://github.com/dotnet/runtime/blob/0e84780fd2280166cd82374c770177613527f06b/src/libraries/Microsoft.Extensions.Hosting/src/HostingHostBuilderExtensions.cs

  • https://github.com/dotnet/runtime/blob/9299bc47f060b822807a88f729b5c1944104417a/src/libraries/Microsoft.Extensions.Hosting/src/HostBuilder.cs

  • https://github.com/dotnet/aspnetcore/blob/main/src/DefaultBuilder/src/WebApplicationBuilder.cs

  • https://github.com/WeihanLi/SamplesInPractice/blob/master/net7Sample/Net7Sample/HostApplicationBuilderSample.cs

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