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ASP.NET MVC5路由系统机制详细讲解

请求一个ASP.NET mvc的网站和以前的web form是有区别的,ASP.NET MVC框架内部给我们提供了路由机制,当IIS接受到一个请求时,会先看是否请求了一个静态资源(.html,css,js,图片等),这一步是web form和mvc都是一样的,如果不是则说明是请求的是一个动态页面,就会走asp.net的管道,mvc的程序请求都会走路由系统,会映射到一个Controller对应的Action方法,而web form请求动态页面是会查找本地实际存在一个aspx文件。下面通过一个ASP.NET MVC5项目来详细介绍一下APS.NET MVC5路由系统的机制。

一、认识Global.asax.cs

当我们创建一个APS.NET MVC5的项目的时候会在项目的根目录中生成一个Global.asax文件。
 1 public class MvcApplication : System.Web.HttpApplication
 2 {
 3         protected void Application_Start()
 4         {
 5             //注册 ASP.NET MVC 应用程序中的所有区域
 6             AreaRegistration.RegisterAllAreas();
 7             //注册 全局的Filters
 8             FilterConfig.RegisterGlobalFilters(GlobalFilters.Filters);
 9             //注册 路由规则
10             RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes);
11             //注册  打包绑定(js,css等)
12             BundleConfig.RegisterBundles(BundleTable.Bundles);
13         }
14 }

这个Application_Start方法会在网站启动的自动调用,其中我们看到:RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes);这个就是向ASP.NET MVC 框架注册我们自定义的路由规则,让之后的URL能够对应到具体的Action。接下来我们再来看看RegisterRoutes方法做了些什么?

 1 public class RouteConfig
 2 {
 3         public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes)
 4         {
 5             routes.IgnoreRoute("{resource}.axd/{*pathInfo}");
 6             routes.MapRoute(
 7                 name: "Default",
 8                 url: "{controller}/{action}/{id}",
 9                 defaults: new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional }
10             );
11         }
12 }
上面代码是vs自动为你们生成,只定义了一个默认规则。
1、规则名:Default
2、URL分段:{controller}/{action}/{id},分别有三段,第一段对应controller参数,第段为action参数,第三段为id参数
3、URL段的默认值:controller为Home,action为Index,id = UrlParameter.Optional表示该参数为可选的。
之所以我们访问http://www.xx.com/ 这样的URL网址能正确返回,是因为我们设置了URL段的默认值,相当于访问:
http://www.xx.com/Home/Index
 
RegisterRoutes调用的是RouteCollection的MapRoute方法,RouteCollection是一个集合,继承于Collection<RouteBase>
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二、ASP.NET MVC默认的命名约定

1、Controller命名约定

Controller类必须以Controller结尾,比如:HomeController,ProductController。我们在页面上用HTML heper来引用一个Controller的时只需要前面Home,Product就可以,ASP.NET MVC框架自带的DefaultControllerFactory自动为我们在结尾加上Controller,并开始根据这个名字开始找对应的类。我们创建一个ASP.NET MVC项目新加的Controller,文件会自动放在根目录的Controllers文件夹里面,我们刚开始可以看到有一个HomeController.cs。当然你也可以实现接口IControllerFactory,定义自己的ControllerFactory来改变查找Controller文件的行为。我会再以后的文章中介绍。

2、View命名约定

ASP.NET MVC的视图View默认情况是放在根目录的Views文件下的,规则是这样的:/Views/ControllerName/ActionName.cshtml。比如:HomeController的Action名字为Index的视图对应文件为:/Views/Home/Index.cshtml
因此是通过Controller和Action的名字来确定视图文件的位置的。采用这个命名约定的好处是在Action返回视图的时候会MVC框架会按照这个约定找到默认的视图文件。比如在ProductController的Action方法List最后是这样的代码:
return View();
会自动去路径,/Views/Product/找文件List.cshtml(或者List.aspx如果使用的老的视图引擎)。
当然也可以指定视图的名字:
return View("~/Views/Product/List.cshtml")
或者
return View("MyOtherView")
 
MVC框架在查找具体的默认视图文件时,如果在/Views/ControllerName/下面没有找到,会再在/Views/Shared下面找,如果都没找到就会找错:找不到视图。
 

三、ASP.NET MVC的URL规则说明

最开始我们在网站的Application_Start事件中注册一些路由规则routes.MapRoute,当有请求过来的时候,mvc框架会用这些路由规则去匹配,一旦找到了符合要求就去处理这个URL。例如有下面这个URL:
http://mysite.com/Admin/Index
URL可以分为几段,除去主机头和url查询参数,MVC框架是通过/来把URL分隔成几段的。上面的URl分为两段。如下图:
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第一段的值为Admin,第二段的值为Index,我们是很容易看出Admin对应就是Controller,Index就是Action。但是我们要告诉MVC框架这样的规则,因此为下面的Application_Start有下面的代码:
1 routes.MapRoute(
2                 name: "Default",
3                 url: "{controller}/{action}/{id}",
4                 defaults: new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional }
5 );
上面表示URL规则是:
{controller}/{action} 
这个路由规则有两个段,第一个是controller,第二个是action。声明url段每个部分要且{}括起来,相当于占位符,是变量。
当一个URL请求到来的时候MVC路由系统就负责把它匹配到一个具体的路由规则,并把URL每段的值提取出来。这里说“一个具体的路由规则”,是因为可能会注册多个路由规则,MVC路由系统会根据注册顺序一个一个的查找匹配,直到到为止。
默认情况,URL路由规则只匹配与之有相同URL段数量的URL。如下表:
URL
URL段
http://mysite.com/Admin/Index
controller = Admin
action = Index 
http://mysite.com/Index/Admin
controller = Index
action = Admin 
http://mysite.com/Apples/Oranges
controller = Apples
action = Oranges
http://mysite.com/Admin
无匹配-段的数量不够
http://mysite.com/Admin/Index/Soccer
无匹配-段的数量超了
 

四、mvc创建一个简单的Route规则

我们在前面注册路由规则都是通过下面的方式:
1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
2  
3     routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}");
4 }

用到了RouteCollection的MapRoute方法。其实我们还可以调用 Add方法,传一个Route的实例给它一样的达到相同的效果。

1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
2  
3     Route myRoute = new Route("{controller}/{action}", new MvcRouteHandler());
4     routes.Add("MyRoute", myRoute);
5 }

五、mvc路由的默认值的设定

之前有说:URL路由规则只匹配与之有相同URL段数量的URL,这种是严格,但是我们又想有些段不用输入,让用户进入指定的页面。像,http://www.xx.com/Home/就是进入进入Home的Index。只需要设定mvc路由的默认值就可以了。
1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
2     routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}", new { action = "Index" });  
3 }

要设置Controller和Action的默认值。

1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
2  
3 routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}",
4         new { controller = "Home", action = "Index" });
5 } 
下面是一个具体的Url对应的Route映射。
Url段的数量
实例
Route映射
0
mydomain.com 
controller = Home
action = Index 
1
mydomain.com/Customer
controller = Customer
action = Index 
2
mydomain.com/Customer/List
controller = Customer
action = List 
3
mydomain.com/Customer/List/All
无匹配—Url段过多 
 

六、mvc使用静态URL段

前面定义路由规则都是占位符的形式,{controller}/{action},我们也可以使用在使用静态字符串。如:
1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
2  
3     routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}",
4         new { controller = "Home", action = "Index" });
5  
6     routes.MapRoute("", "Public/{controller}/{action}",
7        new { controller = "Home", action = "Index" });
8 }
上面匹配:http://mydomain.com/Public/Home/Index
路由:"Public/{controller}/{action}"只匹配有三段的url,第一段必须为Public,第二和第三可以是任何值,分别用于controller和action。
除此这外,路由规则中可以既包含静态和变量的混合URL段,如:
 1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
 2  
 3     routes.MapRoute("", "X{controller}/{action}");
 4  
 5     routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}",
 6         new { controller = "Home", action = "Index" });
 7  
 8     routes.MapRoute("", "Public/{controller}/{action}",
 9        new { controller = "Home", action = "Index" });
10  
11 } 

七、mvc的路由中自定义参数变量

mvc框架除了可以定义自带的controller和action的参数之外,还可以定义自带的变量。如下:
1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
2  
3     routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}",
4         new { controller = "Home", action = "Index", id = "1" });
5 } 
上面定义了一个id,默认值我们设为1。
这个路由可以匹配0-3个url段的url,第三个url段将被用于id。如果没有对应的url段,将应用设置的的默认值。
自定义参数变量使用:
方法一、
1 public ViewResult CustomVariable() {
2  
3 ViewBag.CustomVariable = RouteData.Values["id"];
4     return View();
5 }
MVC框架从URL获取到变量的值都可以通过RouteData.Values["xx"],这个集合访问。
方法二、
1 public ViewResult CustomVariable(int id) {
2  
3 ViewBag.CustomVariable = id;
4     return View();
5 }

MVC框架使用内置的Model绑定系统将从URL获取到变量的值转换成Action参数相应类型的值。这种转换除了可以转换成基本int,string等等之外还可以处理复杂类型,自定义的Model,List集合等。

八、mvc定义可选URL段、可选参数

asp.net mvc定义 参数是也可以设置为可选的,这样用户可以不用输入这部分的参数。

1、注册路由时定义可选URL段

public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
 
    routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}",
        new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional });
}
 

2、通过Action参数来定义可选参数

public ViewResult CustomVariable(string id = "DefaultId") {
 
ViewBag.CustomVariable = id;
    return View();
通过Action参数来定义可选参数是没有加默认值的,而通过注册路由时定义可选URL段是加了默认值的,是利用c#参数的默认参数特性。这样如果用户没有输入这部分url段,就会默认值就会被使用。
 

九、mvc使用*来定义变长数量的URL段

除了在路由规则中声明固定的数量的URL段,我们也可以定义变长数量的URL段,如下面代码:
public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
 
    routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
        new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional });
}
通过变量前面加一个星号(*)开头就能匹配任意变长数量的URL。
匹配URL如下:
Url段的数量
实例
Route映射
0
mydomain.com 
controller = Home
action = Index 
1
mydomain.com/Customer
controller = Customer
action = Index 
2
mydomain.com/Customer/List
controller = Customer
action = List 
3
mydomain.com/Customer/List/All
controller = Customer
action = List
id = All 
4
mydomain.com/Customer/List/All/Delete
controller = Customer
action = List
id = All
catchall = Delete  
5
mydomain.com/Customer/List/All/Delete/Perm
controller = Customer
action = List
id = All
catchall = Delete /Perm

十、mvc使用命名空间来为路由的Controller类定优先级

当一个用户输入一个URL请求ASP.NET MVC的网站时,ASP.NET MVC会根据URL的获取请求是找到是哪一个Controller类,如果一个项目有多相同的类名的Controller,就会有问题。比如:当请求的变量controller的值为Home时,MVC框架就会去找一个Controller名字为HomeController的类,这个类(HomeController)默认是不受限制的,如果多个命名空间都有名字为HomeContoller的类, ASP.NET MVC就不知道怎么办了。当这种情况发生是,就会报错:
“/”应用程序中的服务器错误。
找到多个与名为“Home”的控制器匹配的类型。如果为此请求(“{controller}/{action}/{id}”)提供服务的路由没有指定命名空间以搜索与此请求相匹配的控制器,则会发生这种情况。如果是这样,请通过调用带有 ‘namespaces‘ 参数的 "MapRoute" 方法的重载来注册此路由。
 
“Home”请求找到下列匹配的控制器:
WebApplication1.Controllers.HomeController
WebApplication1.Controllers1.HomeController 
 
[InvalidOperationException: 找到多个与名为“Home”的控制器匹配的类型。如果为此请求(“{controller}/{action}/{id}”)提供服务的路由没有指定命名空间以搜索与此请求相匹配的控制器,则会发生这种情况。如果是这样,请通过调用带有 ‘namespaces‘ 参数的 "MapRoute" 方法的重载来注册此路由。
“Home”请求找到下列匹配的控制器:
解决办法:
1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
2  
3     routes.MapRoute("Default",
4                 "{controller}/{action}/{id}",
5                  new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
6                  new string[] { "WebApplication1.Controllers" }
7             );
8 }
上面MapRoute的最后一个参数,new string[] { "WebApplication1.Controllers" }就是指定先去命名空间为WebApplication1.Controllers查找在controller,如果找到就停止往下找,没找到还是会去其它命名空间中去找的。因此当你指定的这个命名空间如果没存在要找的controller类,而在其它命名空间是有的,是会正常执行的,所以这里指定命名空间并不是限定了命名空间,而只是设了一个优先级而已。
 

十一、mvc定义路由规则的约束

在前面我们介绍了为mvc路由的规则设置路由默认值和可选参数,现在我们再深入一点,我们要约束一下路由规则。

1、用正则表达式限制asp.net mvc路由规则

1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
2  
3      routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
4         new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
5         new { controller = "^H.*"},
6         new[] { "URLsAndRoutes.Controllers"});
7 }
上面用到正则表达式来限制asp.net mvc路由规则,表示只匹配contorller名字以H开头的URL。

2、把asp.net mvc路由规则限制到到具体的值

1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {  
2  
3     routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
4         new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
5         new { controller = "^H.*", action = "^Index$|^About$"},
6         new[] { "URLsAndRoutes.Controllers"});
7 } 

上例在controller和action上都定义了约束,约束是同时起作用是,也就是要同时满足。上面表示只匹配contorller名字以H开头的URL,且action变量的值为Index或者为About的URL。

3、把asp.net mvc路由规则限制到到提交请求方式(POST、GET)

1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
2  
3     routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
4         new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
5         new { controller = "^H.*", action = "Index|About",
6             httpMethod = new HttpMethodConstraint("GET") },
7         new[] { "URLsAndRoutes.Controllers" });
8 }

上面表示只匹配为GET方式的请求。

4、使用接口IRouteConstraint自定义一个asp.net mvc路由约束

下面我自定义一个约束对特定浏览器进行处理。
UserAgentConstraint.cs:
 1 using System.Web;
 2 using System.Web.Routing;
 3  
 4 namespace URLsAndRoutes.Infrastructure {
 5  
 6     public class UserAgentConstraint : IRouteConstraint {
 7         private string requiredUserAgent;
 8  
 9         public UserAgentConstraint(string agentParam) {
10             requiredUserAgent = agentParam;
11         }
12  
13         public bool Match(HttpContextBase httpContext, Route route, string parameterName,
14                           RouteValueDictionary values, RouteDirection routeDirection) {
15  
16             return httpContext.Request.UserAgent != null &&
17                 httpContext.Request.UserAgent.Contains(requiredUserAgent);
18         }
19     }
20 } 

asp.net mvc自定义路由约束的使用:

 1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
 2  
 3     routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
 4         new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
 5         new {
 6             controller = "^H.*", action = "Index|About",
 7             httpMethod = new HttpMethodConstraint("GET", "POST"),
 8             customConstraint = new UserAgentConstraint("IE")
 9         },  
10         new[] { "URLsAndRoutes.Controllers" });
11 } 
上面表示这个路由规则只匹配用户使用IE浏览器的请求。利用这点我们就可以实现不同浏览器使用不同的Controller,进行不同的处理。虽然这样做的意义不大,但是不排除有时会有这种变态的需求。
 

十二、mvc将URL路由到磁盘文件

mvc的网站并不是所以的url请求都是对应controller,action,我们仍然要一种方式来提供一些静态内容,比如:html文件,css,图片,javascript文件些,其实默认情况下mvc框架在在收到url请求时会先判断这个url是否是对应一个磁盘中真实存在的文件,如果是直接返回,这时路由是没有使用到的,如果不是真实存在的文件时才会走路由系统,再去匹配注册的路由规则。
这种默认的处理url机制顺序我们也可以改变它,让在检查物理文件之前就应用路由,如下:
 1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
 2  
 3     routes.RouteExistingFiles = true;
 4  
 5     routes.MapRoute("DiskFile", "Content/StaticContent.html",
 6         new {
 7             controller = "Account", action = "LogOn",
 8         },
 9         new {
10             customConstraint = new UserAgentConstraint("IE")
11         });
12  
13     routes.MapRoute("MyRoute", "{controller}/{action}/{id}/{*catchall}",
14         new { controller = "Home", action = "Index", id = UrlParameter.Optional },
15         new {
16             controller = "^H.*", action = "Index|About",
17             httpMethod = new HttpMethodConstraint("GET", "POST"),
18             customConstraint = new UserAgentConstraint("IE")
19         },
20         new[] { "URLsAndRoutes.Controllers" });
21 }

我们把RouteExistingFiles属性设置为true,表示存在的文件也走路由,上面我们把Content/StaticContent.html这个文件映射到controller 为Account,action 为LogOn中了,而并不是指磁盘中存在的文件。基于asp.net mvc的这个特性我们就可以实现mvc以.html结尾的伪静态

十三、mvc跳过、绕开路由系统设定

上面我们用使用routes.RouteExistingFiles = true,让所有的请求都走路由系统过一下,难免有一些性能影响,因为一些图片,一些真正的html,文件是没有必要的。我们可以对些文件做一些起特殊设定让它们跳过、绕开路由系统。下面就是让Content目录下的所有文件都绕开mvc的路由系统:
 1 public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) {
 2  
 3     routes.RouteExistingFiles = true;
 4  
 5     routes.MapRoute("DiskFile", "Content1/StaticContent.html",
 6         new {
 7             controller = "Account", action = "LogOn",
 8         },
 9         new {
10             customConstraint = new UserAgentConstraint("IE")
11         });
12  
13     routes.IgnoreRoute("Content/*{filename}");
14      routes.MapRoute("", "{controller}/{action}");  
15       
16 }

 

ASP.NET MVC5路由系统机制详细讲解