ASP.NET Web Page應用深入探討

一、伺服器腳本基礎介紹

首先，我們先複習一下Web伺服器頁面的基本執行方式：

1、客戶端透過在瀏覽器的網址列敲入位址來傳送請求到伺服器端

2、伺服器接收到請求之後，發給對應的伺服器端頁面（也就是腳本）來執行，腳本產生客戶端的回應，發送回客戶端

3、客戶端瀏覽器接收到伺服器傳回的回應，對Html進行解析，將圖形化的網頁呈現在用戶前方

對於伺服器和客戶端的交互，通常透過下面幾種主要方式：

1、Form：這是最主要的方式，標準化的控制項來取得使用者的輸入，Form的提交將資料傳送給伺服器端處理

2、QueryString：透過在Url後面帶參數達到將參數傳送給伺服器，這種方式其實跟Get方式的Form是一樣的

3、Cookies：這是一種比較特殊的方式，通常用於使用者身分的確認

二、ASP.Net簡介

傳統的伺服器腳本語言，如ASP、JSP等，編寫伺服器腳本的方式大同小異，都是在Html中嵌入解釋或編譯執行的程式碼，由伺服器平台執行這些程式碼來產生Html；對於這類似的腳本，頁面的生存週期其實很簡單，就是從開頭至結尾，執行完所有的程式碼，當然用Java編寫的Servlet可以寫更複雜的程式碼，但從結構上看，跟JSP沒什麼差別。

ASP.Net的出現，打破了這種傳統；ASP.Net採用了CodeBehind技術和伺服器端控件，加入了伺服器端的事件的概念，改變了腳本語言編寫的模式，更加貼近Window編程，使Web編程更加簡單、直覺；但是我們要看到，ASP.Net本身並沒有改變Web程式設計的基本模式，只是封裝了一些細節、提供了一些易用的功能，使程式碼更容易編寫和維護；從某種程度上來說，將伺服器端執行的方式複雜化了，這就是我們今天要討論的主體：ASP.Net Web Page的生存週期。

三、ASP.Net請求處理模式

我們說，ASP.Net的Web Page並沒有脫離Web編程的模式，所以它仍然是以請求->接收請求->處理請求->發送響應這樣的模式在工作，每一次與客戶端的互動都會引發新的請求，所以一個Web Page的生命週期是以一次請求為基礎的。

當IIS收到客戶端的請求的時候，會將請求交給aspnet_wp這個進程來處理，這個進程會查看請求的應用程式域是否存在，如果不存在則會創建一個，然後會創建一個Http運行時（HttpRuntime ）來處理請求，這個運行時「為目前應用程式提供一組ASP.NET 運行時服務」（摘自MSDN）。

HttpRuntime在處理請求的時候，會維護一系列的應用程式實例，也就是應用程式的Global類別（global.asax）的實例，這些實例在沒有請求的時候，會存放在一個應用程式集區中（實際上應用程式集區由另一個類別來維護，HttpRuntime只是簡單的呼叫），每接收到一個請求，HttpRuntime都會取得一個閒置的實例來處理請求，這個實例在請求結束前不會處理其他的請求，處理完畢之後，它又會回到池中，「一個實例在其生存期內被用於處理多個請求，但它一次只能處理一個請求。」（摘自MSDN）

當應用程式實例處理請求的時候，它會建立請求頁面類別的實例，執行它的ProcessRequest方法來處理請求，這個方法也就是Web Page生命週期的開始。

四、Aspx頁面與CodeBehind

在深入了解頁面的生命週期之前，我們先來探討一些Aspx與CodeBehind之間的關係。

<%@ Page language="c#" Codebehind="WebForm.aspx.cs" Inherits="MyNamespace.WebForm" %>

相信使用過CodeBehind技術的朋友，對ASPX頂部的這句話應該是非常熟悉了，我們來一項一項的分析它：

Page language="c#" 這個就不用多說了吧

Codebehind="WebForm.aspx.cs" 這句話表示綁定的程式碼檔案

Inherits="MyNamespace.WebForm" 這句話非常重要，它表示頁面繼承的類別名稱，也就是CodeBehind的程式碼檔案中的類，這個類別必須從System.Web.WebControls.Page派生

從上面我們可以分析出，實際上CodeBehind中的類別就是頁面（ASPX）的基類，到這裡，可能有些朋友要問了，在編寫ASPX的時候，完全是按照ASP的方式，在Html中嵌入代碼或嵌入伺服器控件，沒有看到所謂「類」的影子啊？

這個問題其實不複雜，各位使用ASP.Net程式設計的朋友可以到你們的系統碟：WINDOWSMicrosoft.NETFramework<版本號碼>Temporary ASP.NET Files這個目錄下，這個下面就放了所有本機上存在的ASP.Net應用程式的臨時文件，子目錄的名稱就是應用程式的名稱，然後再下去兩層（為了確保唯一，ASP.Net自動產生了兩層子目錄，並且子目錄名稱是隨機的），然後我們會發現有很多類似：「yfy1gjhc.dll」、「xeunj5u3.dll」這樣的連結庫以及「komee-bp.0.cs」、「9falckav.0.cs」這樣的來源文件，其實這就是ASPX被ASP.Net動態編譯後的結果，打開這些原始檔我們可以發現：

public class WebForm_aspx : MyNamespace.WebForm, System.Web.SessionState.IRequiresSessionState

這就印證了我們前面的說法，ASPX是程式碼綁定類別的子類，它的名稱是ASPX檔案名稱加上「_aspx」後綴，透過研究這些程式碼我們可以發現，實際上所有aspx中定義的伺服器控制項都是在這些程式碼中產生的，然後動態產生這些程式碼的時候，把原來在ASPX中嵌入的程式碼寫在了對應的位置。

當某個頁面第一次被存取的時候，Http運行時就會使用一個程式碼產生器去解析ASPX檔案並產生原始程式碼並編譯，然後以後的存取就直接呼叫編譯後的dll，這也是為什麼ASPX第一次訪問的時候非常慢的原因。

解釋了這個問題，我們再來看另一個問題。我們在使用程式碼綁定的時候，在設計頁面拖一個控件，然後切換到程式碼視圖，就可以直接在Page_Load中使用這個控件了，既然控件是在子類中產生的，那為什麼在父類中可以直接使用呢？

實際上我們可以發現，每當用VS.Net拖一個控製到頁面上，代碼綁定文件中總是會類似這樣的添加一個聲明：

protected System.Web.WebControls.Button Button1;

我們可以發現這個字段被聲明成protected，而且名字與ASPX中控制的ID一致，仔細想一想，這個問題就迎刃而解了。我們前面提到ASPX的原始碼是被生成器動態產生和編譯的，生成器會產生動態產生每一個伺服器控件的程式碼，在產生的時候，它會檢查父類有沒有聲明這個控件，如果聲明了，它會加入類似下面的一句程式碼：

this.DataGrid1 = __ctrl;

這個__ctrl就是產生該控制項的變量，這時候它就把控制項的引用賦給了父類中對應的變量，這也是為什麼父類中的聲明必須為protected（實際上也可以為public），因為要保證子類別能夠呼叫。

然後在執行Page_Load的時候，因為這時候父類的聲明已經被子類中的初始化代碼賦了值，所以我們就可以使用這個字段來訪問對應的控件，了解了這些，我們就不會犯在代碼綁定文件中的構造器裡使用控件，造成空引用的異常的錯誤了，因為構造器是最先執行的，這時候子類的初始化還沒有開始，所以父類中的字段是空值，至於子類別是什麼時候初始化我們放到後面討論。

五、頁面生存週期

現在回到第三個標題中講到的內容，我們講到了HttpApplication的實例接收請求，並創建頁面類別的實例，實際上這個實例也就是動態編譯的ASPX的類別的一個實例，上一個標題中我們了解到ASPX實際上是程式碼綁定中類別的子類，所以它繼承了所有的protected方法。

現在我們來看看VS.Net自動產生的CodeBehind類別的程式碼，以此來開始我們對頁面生命週期的探討：

#region Web Form Designer generated code

override protected void OnInit(EventArgs e)
{
//
// CODEGEN：此呼叫是ASP.NET Web 窗體設計器所必需的。
//
InitializeComponent();
base.OnInit(e);
}

/// <summary>
/// 設計器支援所需的方法- 不要使用程式碼編輯器修改
/// 此方法的內容。
/// </summary>

private void InitializeComponent()
{
this.DataGrid1.ItemDataBound += new System.Web.UI.WebControls.DataGridItemEventHandler(this.DataGrid1_ItemDataBound);

this.Load += new System.EventHandler(this.Page_Load);
}

#endregion

這個就是使用VS.Net產生的Page的程式碼，我們來看，這裡面有兩個方法，一個是OnInit，一個是InitializeComponent，後者被前者調用，實際上這就是頁面初始化的開始，在InitializeComponent中我們看到了控制項的事件宣告和Page的Load宣告。

以下是從MSDN中摘錄的一段描述和一個頁面生命週期方法和事件觸發的順序表：

“每次請求ASP.NET 頁時，伺服器就會載入一個ASP.NET 頁，並在請求完成時卸載該頁。 。

​框架可使執行狀態管理相對容易一些，但是為了獲得連續性效果，控制項開發人員必須知道控制項的執行順序。 、控制項呈現時處於哪種狀態。的連結。

從這個表裡面我們可以清楚的看到一個Page從裝載到卸載之間調用的方法和觸發的時間，接下來我們就深入的對其進行一些分析。

看了上面的表，細心的朋友可能要問了，既然OnInit是頁面生命週期的開始，而我們在上一講中談到控件在子類中被創建，那麼在這裡實際上在InitializeComponent方法中我們已經可以使用父類別中聲名的欄位了，那麼就代表子類別的初始化更在這之前？

在第三個標題中我們講到了頁面類別的ProcessRequest才是真正意義上的頁面聲明周期的開始，這個方法是由HttpApplication調用的（其中調用的方式比較複雜，有機會單獨撰文來講解），一個Page請求的處理就是從這個方法開始，透過反編譯.Net類別庫來查看原始程式碼，我們發現在System.Web.WebControls.Page的基類：System.Web.WebControls.TemplateControl（它是頁面和使用者控制項的基底類別）中定義了一個「FrameworkInitialize」虛擬方法，然後在Page的ProcessRequest中最先呼叫了這個方法，在生成器產生的ASPX的源代碼中我們發現了這個方法的踪影，所有的控制項都在這個方法中被初始化，頁面的控制樹就在這個時候產生。

接下來的事情就簡單了，我們來逐步分析頁面生命週期的每一項：

1、初始化

初始化對應Page的Init事件和OnInit方法。

如果要重寫，MSDN推薦的方式是重載OnInti方法，而不是增加一個Init事件的代理，這兩者是有差別的，前者可以控制調用父類OnInit方法的順序，而後者只能在父類的OnInit後執行（實際上是在OnInit裡面被呼叫的）。

2、 載入視圖狀態

這是個比較重要的方法，我們知道，對於每次請求，實際上是由不同的頁面類別實例來處理的，為了確保兩次請求間的狀態，ASP.Net使用了ViewState。

LoadViewState方法就是從ViewState中取得上一次的狀態，並且依照頁面的控制項樹的結構，用遞歸來遍歷整個樹，將對應的狀態還原到每個控制項上。

3. 處理回發資料

這個方法是用來檢查客戶端發回的控制項資料的狀態是否改變了。方法的原型：

public virtual bool LoadPostData(string postDataKey, NameValueCollection postCollection)

postDataKey是標識控制項的關鍵字（也就是postCollection中的Key），postCollection是包含回發資料的集合，我們可以重寫這個方法，然後檢查回發的資料是否發生了變化，如果是則傳回一個True，「如果控制項狀態因回發而更改，則LoadPostData 傳回true；否則傳回false。頁框追蹤所有傳回true 的控制項並在這些控制項上呼叫RaisePostDataChangedEvent。 」（摘自MSDN）

這個方法是System.Web.WebControls.Control中定義的，也是所有需要處理事件的自訂控制項需要處理的方法，對於我們今天討論的Page來說，可以不用管它。

4. 載入

載入對應Load事件和OnLoad方法，對於這個事件，相信大多數朋友都會比較熟悉，用VS.Net生成的頁面中的Page_Load方法就是響應Load事件的方法，對於每一次請求，Load事件都會觸發，Page_Load方法也會執行，相信這也是大多數人了解ASP.Net的第一步。

Page_Load方法回應了Load事件，這個事件是在System.Web.WebControl.Control類別中定義的（這個類別是Page和所有伺服器控制項的祖宗），並且在OnLoad方法中被觸發。

很多人可能碰到過這樣的事情，寫了一個PageBase類，然後在Page_Load中來驗證用戶信息，結果發現不管驗證是否成功，子類頁面的Page_Load總是會先執行，這個時候很可能留下一些安全性的隱患，使用者可能在沒有得到驗證的情況下就執行了子類別中的Page_Load方法。

出現這個問題的原因很簡單，因為Page_Load方法是在OnInit中被加入到Load事件中的，而子類別的OnInit方法中是先加入了Load事件，然後再呼叫base.OnInit，這樣就造成了子類的Page_Load先被加，那麼先執行了。

要解決這個問題也很簡單，有兩種方法：

1） 在PageBase中重載OnLoad方法，然後在OnLoad中驗證用戶，然後調用base.OnLoad，因為Load事件是在OnLoad中觸發，這樣我們就可以保證在觸發Load事件之前驗證使用者。

2） 在子類別的OnInit方法中先呼叫base.OnInit，這樣來確保父類別先執行Page_Load

5、 發送回發更改通知

這個方法對應第3步的處理回發數據，如果處理回發數據返回True，頁面框架就會呼叫此方法來觸發資料變更的事件，所以自訂控制項的回發資料變更事件需要在此方法中觸發。

同樣這個方法對於Page來說，沒有太大的用處，當然你也可以在Page的基礎上自己定義資料變更的事件，這當然也是可以的。

6. 處理回發事件

這個方法是大多數伺服器控制項事件引發的地方，當請求中包含控制項事件觸發的資訊時（伺服器控制項的事件是另一個論題，我會在不久將來另外撰文討論），頁面控件會呼叫對應控制項的RaisePostBackEvent方法來引發伺服器端的事件。

這裡又引出一個常見的問題：

經常有網友問，為什麼修改提交後的資料並沒有更改

多數的情況都是他們沒有理解伺服器事件的觸發流程，我們可以看出，觸發伺服器事件是在Page的Load之後，也就是說頁面會先執行Page_Load，然後才會執行按鈕（這裡以按鈕為例）的點擊事件，很多朋友都是在Page_Load中綁定數據，然後在按鈕事件中處理更改，這樣做有一個毛病，Page_Load永遠都是在按鈕事件之前執行，那麼意味著資料還來不及更改，Page_Load中的資料綁定的程式碼就先執行了，原有的資料還來不及了控件，那麼執行按鈕事件的時候，實際上獲得的是原有的數據，那麼更新當然就沒有效果了。

更改這個問題也非常簡單，比較合理的做法是把資料綁定的程式碼寫成一個方法，我們假設為BindData：

private void BindData()
{
//綁定數據
}

然後修改PageLoad：

private void Page_Load( object sender,EventArgs e )
{
if( !IsPostBack )
{
BindData(); //在頁面第一次存取的時候綁定資料}
}

最後在按鈕事件中：

private Button1_Click( object sender,EventArgs e )
{
//更新資料BindData();//重新綁定數據
}

7.預呈現

最終請求的處理都會轉變為發回伺服器的回應，預呈現這個階段就是執行在最終呈現之前所作的狀態的更改，因為在呈現一個控制項之前，我們必鬚根據它的屬性來產生Html ，例如Style屬性，這是最典型的例子，在預先呈現之前，我們可以更改一個控制項的Style，當執行預先呈現的時候，我們就可以把Style儲存下來，作為呈現階段顯示Html的樣式資訊。

8.保存狀態

這個階段是針對載入狀態的，我們多次提到，請求之間是不同的實例在處理，所以我們需要把本次的頁面和控制項的狀態保存起來，這個階段就是把狀態寫入ViewState的階段。

9.呈現

到這裡，實際上頁面對請求的處理基本上就告一段落了，在Render方法中，會遞歸整個頁面的控制樹，依序呼叫Render方法，把對應的Html程式碼寫入最終回應的流中。

10.處置

其實就是Dispose方法，在這個階段會釋放佔用的資源，例如資料庫連線。

11.卸載

最後，頁面會執行OnUnLoad方法觸發UnLoad事件，處理在頁面物件被銷毀之前的最後處理，實際上ASP.Net提供這個事件只是設計上的考慮，通常資源的釋放都會在Dispose方法中完成，所以這個方法也變成雞肋了。

我們簡單的介紹了頁面的生存週期，對於伺服器端事件的處理做了不太深入的講解，今天主要是想大家了解頁面執行的周期，對於伺服器控制項的事件和生存期我會在後續在寫一些文章來探討。

這些內容是我在學習ASP.Net的時候對Page研究的一些心得，具體的細節沒有很詳細的探討，更多的內容請大家參考MSDN，但是我舉了一些初學者常犯的錯誤和出現錯誤的原因，希望可以帶給大家啟發。