Общие сведения ASP.NET Core MVC
Автор: Стив Смит (Steve Smith)
ASP.NET MVC является многофункциональной платформой для создания веб-приложений и API-интерфейсов с помощью структуры проектирования Model-View-Controller.
Шаблон MVC
Структура архитектуры MVC разделяет приложение на три основных группы компонентов: модели, представлении и контроллеры. Это позволяет реализовать принципы разделения задач. Согласно этой структуре запросы пользователей направляются в контроллер, который отвечает за работу с моделью для выполнения действий пользователей и (или) получение результатов запросов. Контроллер выбирает представление для отображения пользователю со всеми необходимыми данными модели.
На следующей схеме показаны три основных компонента и существующие между ними связи.
Такое распределение обязанностей позволяет масштабировать приложение в контексте сложности, так как проще писать код, выполнять отладку и тестирование компонента (модели, представления или контроллера) с одним заданием. Гораздо труднее обновлять, тестировать и отлаживать код, зависимости которого находятся в двух или трех этих областях. Например, логика пользовательского интерфейса, как правило, подвергается изменениям чаще, чем бизнес-логика. Если код представления и бизнес-логика объединены в один объект, содержащий бизнес-логику, объект необходимо изменять при каждом обновлении пользовательского интерфейса. Это часто приводит к возникновению ошибок и необходимости повторно тестировать бизнес-логику после каждого незначительного изменения пользовательского интерфейса.
Представление и контроллер зависят от модели. Однако сама модель не зависит ни от контроллера, ни от представления. Это является одним из ключевых преимуществ разделения. Такое разделение позволяет создавать и тестировать модели независимо от их визуального представления.
Функции модели
Модель в приложении MVC представляет состояние приложения и бизнес-логику или операций, которые должны в нем выполняться. Бизнес-логика должна быть включена в состав модели вместе с логикой реализации для сохранения состояния приложения. Как правило, строго типизированные представления используют типы ViewModel, предназначенные для хранения данных, отображаемых в этом представлении. Контроллер создает и заполняет эти экземпляры ViewModel из модели.
Функции представления
Функции контроллера
Контроллеры — это компоненты для управления взаимодействием с пользователем, работы с моделью и выбора представления для отображения. В приложении MVC представление служит только для отображения информации. Обработку введенных данных, формирование ответа и взаимодействие с пользователем обеспечивает контроллер. В структуре MVC контроллер является начальной отправной точкой и отвечает за выбор рабочих типов моделей и отображаемых представлений (именно этим объясняется его название — он контролирует, каким образом приложение отвечает на конкретный запрос).
Контроллеры не должны быть чересчур сложными из-за слишком большого количества обязанностей. Чтобы не перегружать логику контроллера, перенесите бизнес-логику из контроллера в модель предметной области.
Если ваш контроллер часто выполняет одни и те же виды действий, переместите эти действия в фильтры.
ASP.NET Core MVC
ASP.NET Core MVC представляет собой упрощенную, эффективно тестируемую платформу с открытым исходным кодом, оптимизированную для использования с ASP.NET Core.
ASP.NET Core MVC предоставляет основанный на шаблонах способ создания динамических веб-сайтов с четким разделением задач. Она обеспечивает полный контроль разметки, поддерживает согласованную с TDD разработку и использует новейшие веб-стандарты.
Маршрутизация
Платформа ASP.NET Core MVC создана на основе маршрутизации ASP.NET Core — мощного компонента сопоставления URL-адресов, который позволяет создавать приложения с понятными и поддерживающими поиск URL-адресами. Вы можете определять шаблоны именования URL-адресов приложения, эффективно работающие для оптимизации для поисковых систем (SEO) и для создания ссылок, независимо от способа организации файлов на веб-сервере. Вы можете определять маршруты с помощью понятного синтаксиса шаблонов маршрутов, который поддерживает ограничения значений маршрутов, значения по умолчанию и необязательные значения.
Маршрутизация на основе соглашений позволяет глобально определять форматы URL-адресов, которые принимает приложение, и то, как каждый из этих форматов соответствует конкретному методу действия на данном контроллере. При поступлении входящего запроса модуль маршрутизации выполняет синтаксический анализ URL-адреса и соотносит его с одним из определенных форматов URL-адресов, а затем вызывает метод действия связанного контроллера.
Маршрутизация атрибутов используется для указания сведений о маршрутизации путем добавления атрибутов, определяющих маршруты приложения, к контроллерам и действиям. Это означает, что определения маршрутов помещаются рядом с контроллером и действием, с которым они связаны.
Привязка модели
Привязка модели в ASP.NET Core MVC преобразует данные запроса клиента (значения форм, данные маршрута, параметры строки запроса, заголовки HTTP) в объекты, которые может обрабатывать контроллер. В результате логике контроллера не требуется определять данные входящего запроса — данные просто доступны в виде параметров для методов действий.
Проверка модели
ASP.NET MVC поддерживает возможность проверки, дополняя модель объекта атрибутами проверки заметок к данным. Атрибуты проверки проверяются на стороне клиента до размещения значений на сервере, а также на сервере перед выполнением действия контроллера.
Платформа обрабатывает проверку данных запроса на клиенте и на сервере. Логика проверки, указанная в типах модели, добавляется в готовые для просмотра представления в виде ненавязчивых заметок и реализуется в браузере с помощью подключаемого модуля jQuery Validation.
Внедрение зависимостей
ASP.NET Core имеет встроенную поддержку внедрения зависимостей (DI). В ASP.NET MVC Core контроллеры могут запрашивать необходимые служб через свои конструкторы, предоставляя им возможность следовать принципу явных зависимостей.
Кроме того, приложение может использовать внедрение зависимостей в файлы представления с помощью директивы @inject :
Фильтры
Фильтры помогают разработчикам решать общие задачи, такие как обработка исключений или авторизация. Фильтры активируют пользовательскую логику предварительной и завершающей обработки для методов действий и могут быть настроены для запуска в определенные моменты в конвейерном выполнении определенного запроса. Фильтры могут применяться к контроллерам или действиям в виде атрибутов (или могут выполняться глобально). В состав платформы входит несколько фильтров (например, Authorize ). [Authorize] является атрибутом, который используется для создания фильтров авторизации MVC.
Области
области позволяют секционировать крупные ASP.NET Core веб-приложения MVC в более мелкие функциональные группы. Область является структурой MVC внутри приложения. В проекте MVC логические компоненты, такие как модель, контроллер и представление, находятся в разных папках, и для создания связи между этими компонентами MVC использует соглашения об именовании. Крупное приложение может быть целесообразно разделить на отдельные высокоуровневые области функциональности. Например, приложение электронной коммерции с несколькими подразделениями, например извлечение, выставление счетов и поиск и т. д. Каждое из этих устройств имеет собственные представления логических компонентов, контроллеры и модели.
Веб-API
Помимо того, что ASP.NET Core MV прекрасно подходит для создания веб-сайтов, эта платформа располагает мощной поддержкой для построения веб-API. Создавайте службы, доступные для широкого круга клиентов, включая браузеры и мобильные устройства.
Платформа поддерживает согласования содержимого HTTP со встроенной поддержкой для форматирования данных в виде JSON или XML. Пишите пользовательские модули форматирования для добавления поддержки собственных форматов.
Используйте функции создания ссылок для поддержки гипермедиа. Легко включайте поддержку общего доступа к ресурсам независимо от источника (CORS) для совместного использования веб-API в нескольких веб-приложениях.
Тестирование
Благодаря используемым интерфейсам и внедрению зависимостей платформа хорошо подходит для модульного тестирования. Кроме того, с помощью таких компонентов, как TestHost и поставщик InMemory для Entity Framework, можно быстро и просто выполнять интеграционные тесты. Узнайте больше о тестировании логики контроллеров.
Razor Просмотреть подсистему
ASP.NET Core представления MVC используют Razor обработчик представлений для отображения представлений. Razor — Это компактный, выразительный и жидкий язык разметки шаблонов для определения представлений с помощью встраиваемого кода C#. Razor используется для динамического создания веб-содержимого на сервере. Серверный код можно полностью комбинировать с содержимым и кодом на стороне клиента.
С помощью Razor обработчика представлений можно определять макеты, частичные представления и заменяемые разделы.
Строго типизированные представления
Razor представления в MVC могут быть строго типизированы на основе модели. Контроллеры передают строго типизированную модель в представления для поддержки в них IntelliSense и проверки типов.
Например, следующее представление отображает модель типа IEnumerable
Вспомогательные функции тегов
Вспомогательные функции тегов позволяют коду на стороне сервера принимать участие в создании и ОТРИСОВКЕ HTML-элементов в Razor файлах. Вспомогательные функции тегов используются для определения настраиваемых тегов (например, ) или для изменения поведения существующих тегов (например, ). Вспомогательные функции тегов привязываются к определенным элементам на основе имени элемента и его атрибутов. Они предоставляют преимущества отрисовки на стороне сервера, сохраняя при этом возможности редактирования HTML.
Существует множество встроенных вспомогательных функций тегов для общих задач — например, для создания форм, ссылок, загрузки ресурсов и т. д. Кроме того, огромное количество функций доступно в общедоступных репозиториях GitHub и в качестве пакетов NuGet. Вспомогательные функции тегов разрабатываются на C# и предназначены для HTML-элементов на основе имени элемента, имени атрибута или родительского тега. Например, встроенную функцию LinkTagHelper можно использовать для создания ссылки на действие AccountsController для Login :
С помощью EnvironmentTagHelper можно включать в приложения различные сценарии (например, необработанные или минифицированные) для конкретной среды выполнения (разработки, промежуточной или производственной):
Вспомогательные функции тегов обеспечивают удобный для HTML процесс разработки и расширенную среду IntelliSense для создания HTML и Razor разметки. Большинство встроенных вспомогательных функций тегов работают с существующими HTML-элементами и предоставляют для них атрибуты на стороне сервера.
Компоненты представлений
Компоненты представлений позволяют упаковывать логику отрисовки и повторно использовать ее в приложении. Они аналогичны частичным представлениям, но имеют связанную логику.
Введение в ASP.NET Core
Платформа ASP.NET Core представляет технологию от компании Microsoft, предназначенную для создания различного рода веб-приложений: от небольших веб-сайтов до крупных веб-порталов и веб-сервисов.
С одной стороны, ASP.NET Core является продолжением развития платформы ASP.NET. Но с другой стороны, это не просто очередной релиз. Выход ASP.NET Core фактически означает революцию всей платформы, ее качественное изменение.
Разработка над платформой началась еще в 2014 году. Тогда платформа условно называлась ASP.NET vNext. В июне 2016 года вышел первый релиз платформы. А в ноябре 2020 года вышла версия ASP.NET Core 5.0, которая собственно и будет охвачена в текущем руководстве.
ASP.NET Core теперь полностью является opensource-фреймворком. Все исходные файлы фреймворка доступны на GitHub.
Благодаря модульности фреймворка все необходимые компоненты веб-приложения могут загружаться как отдельные модули через пакетный менеджер Nuget. Кроме того, в отличие от предыдущих версий платформы нет необходимости использовать библиотеку System.Web.dll.
ASP.NET Core включает в себя фреймворк MVC, который объединяет функциональность MVC, Web API и Web Pages. В предыдущих версии платформы данные технологии реализовались отдельно и поэтому содержали много дублирующей функциональности. Сейчас же они объединены в одну программную модель ASP.NET Core MVC. А Web Forms полностью ушли в прошлое.
Кроме объединения вышеупомянутых технологий в одну модель в MVC был добавлен ряд дополнительных функций.
Одной из таких функций являются тэг-хелперы (tag helper), которые позволяют более органично соединять синтаксис html с кодом С#.
ASP.NET Core характеризуется расширяемостью. Фреймворк построен из набора относительно независимых компонентов. И мы можем либо использовать встроенную реализацию этих компонентов, либо расширить их с помощью механизма наследования, либо вовсе создать и применять свои компоненты со своим функционалом.
Также было упрощено управление зависимостями и конфигурирование проекта. Фреймворк теперь имеет свой легковесный контейнер для внедрения зависимостей, и больше нет необходимости применять сторонние контейнеры, такие как Autofac, Ninject. Хотя при желании их также можно продолжать использовать.
В качестве инструментария разработки мы можем использовать последние выпуски Visual Studio, начиная с версии Visual Studio 2015. Кроме того, мы можем создавать приложения в среде Visual Studio Code, которая является кросс-платформенной и может работать как на Windows, так и на Mac OS X и Linux.
Для обработки запросов теперь используется новый конвейер HTTP, который основан на компонентах Katana и спецификации OWIN. А его модульность позволяет легко добавить свои собственные компоненты.
Если суммировать, то можно выделить следующие ключевые отличия ASP.NET Core от предыдущих версий ASP.NET:
Новый легковесный и модульный конвейер HTTP-запросов
Возможность развертывать приложение как на IIS, так и в рамках своего собственного процесса
Распространение пакетов платформы через NuGet
Интегрированная поддержка для создания и использования пакетов NuGet
Единый стек веб-разработки, сочетающий Web UI и Web API
Конфигурация для упрощенного использования в облаке
Встроенная поддержка для внедрения зависимостей
Кроссплатформенность: возможность разработки и развертывания приложений ASP.NET на Windows, Mac и Linux
Развитие как open source, открытость к изменениям
Эти и другие особенности и возможности стали основой для новой модели программирования.
Путь ASP.NET Core [уровень 1] Основы
ASP.NET Core — новейший фреймворк для кроссплатформенной веб разработки. Пока его популярность (как и количество вакансий) только начинает набирать обороты самое время узнать о нем побольше. Ну а для того, чтобы все знания не испарились сразу после прочтения — добавим существенную практическую часть. Создадим простое приложение, для тестирования прочитанного.
Если вы считаете, что уже достаточно круты в новом фреймворке — можете попробовать пройти тест до того, как прочтете статью. Линк. Весь код проекта можно посмотреть на гитхабе.
Первая часть включает:
В чем же тогда особенности и отличия ASP.NET Core от предыдущего ASP.NET? Некоторые из них это:
Класс Statup можно, в какой-то степени, охарактеризовать как новый вариант Global.asax (Это класс для глобальной настройки всего приложения в предыдущей версии ASP.NET). Грубо говоря, можно сказать, что метод ConfigureServices нужен для конфигурации контейнера для внедрения зависимостей и его сервисов, а метод Configure для конфигурации конвейера обработки запросов.
Приступим к практической реализации
Чтобы облегчить себе жизнь, выберем Web Application и поменяем аутентификацию на Individual User Accounts. Таким образом Visual Studio уже сгенерирует весь нужный код для базового приложения.
Рассмотрим детальней что же нового появилось в ASP.NET Core. С точки зрения разработки вся концепция осталась прежней. Структура проекта базируется на паттерне MVC. Для работы с данными по умолчанию используем Entity Framework, логика описана в классах-контроллерах, на уровне представлений используем синтаксис cshtml + новая фишка tag helpers.
Проверим классы Program.cs и Startup.cs, они действительно выглядят такими же, как было описано выше. Конечно класс Startup не совсем пуст, а уже вмещает функционал для считывания конфигурации, настройки базового логирования, маршрутизации и привязку на нашу модель базы данных.
Дополним модель базы данных сущностями для создания и прохождения тестов. Будем использовать следующие сущности: Набор тестовых вопросов — TestPackage, Сам вопрос (тест) — TestItem, Результат теста — TestResult. Пример можно посмотреть тут. Радует, что EntityFramework Core уже поддерживает большинство функционала и можно полноценно пользоваться Code First миграциями.
Добавляем логику
Теперь, когда у нас есть модель базы данных, мы можем приступить к созданию логики для нашего приложения. Самый простой способ создания админки — это механизм scaffolding. Для этого, кликаем правой кнопкой мыши по папке контроллеров и выбираем Add → New Scaffold Item:
Выбираем «MVC Controller с представлениями, с использованием Entity Framework». Этот шаблон позволяет нам быстро создать контроллер и вьюхи для управления одной конкретной моделью. Проделаем такой трюк для TestPackage и TestItem. В результате у нас есть готовый прототип админки для нашей системы. Можно запустить проект и зайти на страницы этих контроллеров, просто добавить его имя без слова Controller в конец адреса, например, /testpackages. Конечно в ней еще не все идеально, поэтому нужно допилить некоторые моменты и сделать их более удобными.
После создания модели и простого функционала для работы с ней, можно перейти к самому процессу прохождения тестов. В общем, все выглядит просто. Сервер присылает вопрос, варианты, мы отсылаем назад ответ. Сервер сохраняет его. В конце теста показываем результат. Добавим код для этого поведения.
В общем, все что нужно для теста у нас есть.
Основы Dependency Injection в ASP.NET Core
Важным новшеством новой версии ASP.NET так же является встроенный механизм внедрения зависимостей. В 2016 году уже никого не удивишь тем, что механизм внедрения зависимостей можно перенести внутрь фреймворка. Мало какое серьёзное приложение пишут без использование этого подхода. DI в ASP.NET Core реализован достаточно базово, но в то же время позволяет решить большинство задач управления зависимостями.
Конфигурация контейнера осуществляется в методе ConfigureServices класса Startup. Пример:
Можно заметить, что для контекста базы данных и Identity фреймворка есть дополнительные, не типичные методы их регистрации. Это позволяет более гибко их сконфигурировать. В этот подход регистрации сервисов очень красиво вписываются extension-методы.
После регистрации сервисов, самый легкий способ получить из в коде (например, в контроллерах) — это просто добавить параметр конструктора типа, который был зарегистрирован. Такие контроллеры по умолчанию создаются скаффолдингом.
Деплой
Одним из самых простых способов деплоймента остается Microsoft Azure. Нам достаточно самых базовых настроек для полноценной работы. Развертывание сайта на сервере все так же просто — с помощью нескольких кликов, начиная с контекстного меню на файле проекта.
Выводы
Введение в ASP.NET Core
ASP.NET Core является кроссплатформенной, высокопроизводительной средой с открытым исходным кодом для создания современных облачных приложений, подключенных к Интернету. ASP.NET Core позволяет выполнять следующие задачи:
Преимущества, обеспечиваемые ASP.NET Core
Миллионы разработчиков использовали и продолжают использовать ASP.NET 4.x для создания веб-приложений. ASP.NET Core — это модификация ASP.NET 4.x с архитектурными изменениями, формирующими более рациональную и более модульную платформу.
ASP.NET Core предоставляет следующие преимущества:
Создание веб-API и пользовательского веб-интерфейса с помощью ASP.NET Core MVC
ASP.NET Core MVC предоставляет функции, которые позволяют создавать веб-интерфейсы API и веб-приложения.
Клиентская разработка
ASP.NET Core легко интегрируется с распространенными клиентскими платформами и библиотеками, в том числе Blazor, Angular, React и Bootstrap. Подробнее см. Введение в ASP.NET Core Blazor и связанные материалы о разработке на стороне клиента.
Целевые версии платформы ASP.NET Core
Рекомендуемая схема обучения
Для знакомства с разработкой приложений ASP.NET Core рекомендуется изучить следующую последовательность учебников.
Пройдите учебник по тому типу приложения, которое вы собираетесь разрабатывать или обслуживать.
| Тип приложения | Сценарий | Учебник |
|---|---|---|
| Веб-приложение | Разработка нового веб-интерфейса на стороне сервера | Начало работы с Razor Pages |
| Веб-приложение | Обслуживание приложения MVC | Начало работы с MVC |
| Веб-приложение | Разработка веб-интерфейса на стороне клиента | Начало работы с Blazor |
| Веб-интерфейс API | Службы HTTP RESTFUL | Создание веб-API† |
| Приложение удаленного вызова процедур | Разработка в соответствии с парадигмой «Сначала контракт» с использованием Protocol Buffers | Начало работы со службой gRPC |
| Приложение режима реального времени | Двунаправленный обмен данными между сервером и подключенными к нему клиентами | Начало работы с SignalR |
Пройдите учебник, посвященный основам доступа к данным.
| Сценарий | Учебник |
|---|---|
| Разработка нового приложения | Razor Pages с Entity Framework Core |
| Обслуживание приложения MVC | MVC с Entity Framework Core |
Ознакомьтесь с обзором основ ASP.NET Core, относящихся ко всем типам приложений.
Просмотрите содержание, чтобы найти другие интересующие вас темы.
†Доступен интерактивный учебник по веб-API. Локальная установка средств разработки не требуется. Код выполняется в Azure Cloud Shell в браузере, а для тестирования используется curl.
Справочное руководство по миграции приложений ASP.NET 4.x на ASP.NET Core см. в статье Миграция с ASP.NET на ASP.NET Core.
ASP.NET Core является кроссплатформенной, высокопроизводительной средой с открытым исходным кодом для создания современных облачных приложений, подключенных к Интернету. ASP.NET Core позволяет выполнять следующие задачи:
Преимущества, обеспечиваемые ASP.NET Core
Миллионы разработчиков использовали и продолжают использовать ASP.NET 4.x для создания веб-приложений. ASP.NET Core — это модификация ASP.NET 4.x с архитектурными изменениями, формирующими более рациональную и более модульную платформу.
ASP.NET Core предоставляет следующие преимущества:
Создание веб-API и пользовательского веб-интерфейса с помощью ASP.NET Core MVC
ASP.NET Core MVC предоставляет функции, которые позволяют создавать веб-интерфейсы API и веб-приложения.
Клиентская разработка
ASP.NET Core легко интегрируется с распространенными клиентскими платформами и библиотеками, в том числе Blazor, Angular, React и Bootstrap. Подробнее см. Введение в ASP.NET Core Blazor и связанные материалы о разработке на стороне клиента.
Рекомендуемая схема обучения
Для знакомства с разработкой приложений ASP.NET Core рекомендуется изучить следующую последовательность учебников и статей.
Пройдите учебник по тому типу приложения, которое вы собираетесь разрабатывать или обслуживать.
| Тип приложения | Сценарий | Учебник |
|---|---|---|
| Веб-приложение | Разработка нового приложения | Начало работы с Razor Pages |
| Веб-приложение | Обслуживание приложения MVC | Начало работы с MVC |
| Веб-интерфейс API | Создание веб-API† | |
| Приложение режима реального времени | Начало работы с SignalR |
Пройдите учебник, посвященный основам доступа к данным.
| Сценарий | Учебник |
|---|---|
| Разработка нового приложения | Razor Pages с Entity Framework Core |
| Обслуживание приложения MVC | MVC с Entity Framework Core |
Ознакомьтесь с обзором основ ASP.NET Core, относящихся ко всем типам приложений.
Просмотрите содержание, чтобы найти другие интересующие вас темы.
† Доступен новый учебник по веб-API с прохождением в браузере, не требующий установки локальной интегрированной среды разработки. Код выполняется в Azure Cloud Shell, а для тестирования используется curl.
Справочное руководство по миграции приложений ASP.NET на ASP.NET Core см. в статье Миграция с ASP.NET на ASP.NET Core.
Загрузка примера
Многие статьи и учебники содержат ссылки на примеры кода.
Директивы препроцессора в примере кода
Например, в следующем списке символов #define видно, что доступно четыре сценария (один сценарий на символ). В текущем примере конфигурации запускается сценарий TemplateCode :
Дополнительные сведения об использовании директив препроцессора C# для выборочной компиляции фрагментов кода см. в разделах #define (Справочник по C#) и #if (Справочник по C#).
Регионы в примере кода
Некоторые примеры приложений содержат фрагменты кода внутри директив C# #region и #endregion. Система сборки документации вставляет эти регионы в обработанные разделы документации.
Названия регионов обычно содержат слово «фрагмент». В следующем примере показан регион с именем snippet_WebHostDefaults :
На предыдущий фрагмент кода C# указывает ссылка в следующей строке в файле Markdown раздела:
Вы можете спокойно проигнорировать или удалить директивы #region и #endregion вокруг кода. Не изменяйте код внутри этих директив, если планируете запустить примеры сценариев, описанные в разделе. Вы можете изменить код, экспериментируя с другими сценариями.
Критические изменения и советы по безопасности
Критические изменения и рекомендации по безопасности отображаются в репозитории объявлений. Объявления можно ограничить определенной версией, выбрав фильтр меток.
Дальнейшие действия
Дополнительные сведения см. в следующих ресурсах:
