ASP.Net请求处理机制初步探索之旅 - Part 4 WebForm页面生命周期
開篇：上一篇我們了解了所謂的請求處理管道，在眾多的事件中微軟開放了19個重要的事件給我們，我們可以注入一些自定義的業務邏輯實現應用的個性化設計。本篇，我們來看看WebForm模式下的頁面生命周期。
（1）Part 1：前奏
（2）Part 2：核心
（3）Part 3：管道
（4）Part 4：WebForm頁面生命周期
（5）Part 5：MVC頁面聲命周期
一、ASP.Net Page的兩個重要部分
在前面對于請求處理管道的介紹中，我們已經了解了一個ASP.NET WebForm頁面請求事件的整體流程。那么，在其中一個最重要的部分就是ASP.NET Page頁面，但是我們并沒有對其進行詳細討論。因此，我們在此深入地了解一下ASP.NET頁面事件。
每一個ASP.NET Page頁都有2個部分：一個部分是在瀏覽器中進行顯示的部分，它包含了HTML標簽、viewstate形式的隱藏域 以及 在HTML input中的數據。當這個頁面被提交到服務器時，這些HTML標簽會被創建到ASP.NET控件，并且viewstate還會和表單數據綁定在一起。另一個部分是在xxx.cs文件中的進行業務邏輯操作的部分，一旦你在后置代碼中得到所有的服務器控件，你可以執行和寫入你自己的邏輯并呈現給客戶瀏覽器。
其中，后臺代碼類是前臺頁面類的父類，前臺頁面類則是后臺代碼類的子類。這一點，可以通過查看每個aspx文件中的頭部，我們都會看到以下的一句代碼：
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="FirstPage.aspx.cs" Inherits="WebFormDemo.FirstPage" %>其中CodeBehind這個屬性定義了此aspx頁面的專屬后臺代碼文件的名稱，而Inherits這個屬性則定義了此aspx頁面所要繼承的父類的名稱（這也可以簡單地說明，aspx頁面會單獨生成一個類，與后臺代碼類不重合在一起）。因此，aspx.cs就是aspx的后置處理代碼，負責處理aspx中<%%>和runat="server"的內容。
現在這些HTML控件會作為ASP.NET控件存活在服務器上，ASP.NET會觸發一系列的事件，我們也可以在這些事件中注入自定義邏輯代碼。根據你想要執行什么樣的任務/邏輯，我們需要將邏輯合理地放入這些事件之中。
TIP：大部分的開發者直接使用Page_Load來干所有的事情，但這并不是一個好的思路。因此，無論是填充控件、設置ViewState還是應用主題等所有發生在頁面加載中的所有事情。因此，如果我們能夠在合適的事件中放入邏輯，那么毫無疑問我們代碼將會干凈很多。
二、ASP.Net Page的頁面事件流程
| 順序 | 事件名稱 | 控件初始化 | ViewState可用 | 表單數據可用 | 什么邏輯可以寫在這里？ |
| 1 | Init | No | No | No | 注意：你可以通過使用ASP.NET請求對象訪問表單數據等，但不是通過服務器控件。 動態地創建控件，如果你一定要在運行時創建；任何初始化設置；母版頁及其設置。在這部分中我們沒有獲得viewstate、提交的數據值及已經初始化的控件。 |
| 2 | Load View State | Not guaranteed | Yes | Not guaranteed | 你可以訪問View State及任何同步邏輯，你希望viewstate被推到后臺代碼變量可以在這里完成。 |
| 3 | PostBackdata | Not guaranteed | Yes | Yes | 你可以訪問表單數據。任何邏輯，你希望表單數據被推到后臺代碼變量可以在這里完成。 |
| 4 | Load | Yes | Yes | Yes | 在這里你可以放入任何你想操作控件的邏輯，如從數據庫填充combox、對grid中的數據排序等。這個事件，我們可以訪問所有控件、viewstate、他們發送過來的值。 |
| 5 | Validate | Yes | Yes | Yes | 如果你的頁面有驗證器或者你想為你的頁面執行驗證，那就在這里做吧。 |
| 6 | Event | Yes | Yes | Yes | 如果這是通過點擊按鈕或下拉列表的改變的一個回發，相關的事件將被觸發。與事件相關的任何邏輯都可以在這里執行。 PS：這個事件想必很多使用WebForm的開發人員都很常用吧，是否記得那些Button1_Click(Object sender,EventArgs e)？ |
| 7 | Pre-render | Yes | Yes | Yes | 如果你想對UI對象做最終的修改，如改變屬性結構或屬性值，在這些控件保存到ViewState之前。 |
| 8 | Save ViewState | Yes | Yes | Yes | 一旦對服務器控件的所有修改完成，將會保存控件數據到View State中。 |
| 9 | Render | Yes | Yes | Yes | 如果你想添加一些自定義HTML到輸出，可以在這里完成。 |
| 10 | Unload | Yes | Yes | Yes | 任何你想做的清理工作都可以在這里執行。 |
三、反編譯探秘ASP.Net Page頁面生命周期
前面我們簡單地了解了一下ASP.NET Page的頁面事件，現在我們來通過Reflector反編譯一下一個demo程序集，來感受一下ASP.NET Page的頁面生命周期。
3.1 準備一個ASP.NET項目
（1）假如我們有以下的名為Index的一個aspx頁面：
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> <head id="headIndex" runat="server"><title>Index頁</title> </head> <body><form id="formIndex" runat="server"><div>哈哈，我是ASP.Net WebForm，下面看我的表演。<br /><%for (int i = 0; i < 5; i++){Response.Write("I am a webform page.<br/>");}%><br /><%= GetServerTime() %><br /><asp:TextBox ID="txtDateTime" runat="server"></asp:TextBox><asp:Button ID="btnGetTime"runat="server" Text="獲取時間" οnclick="btnGetTime_Click" /><br /><% GetDllInfo(); %></div></form> </body> </html>（2）Index所對應的后臺代碼如下：
namespace PageLifeCycleDemo {public partial class Index : System.Web.UI.Page{protected void Page_Load(object sender, EventArgs e){}protected string GetServerTime(){string result = "服務器時間：" + DateTime.Now.ToString();return result;}protected void GetDllInfo(){Response.Write("頁面類名稱：" + this.GetType() + "<br/>");Response.Write("程序集地址：" + this.GetType().Assembly.Location + "<br/>");Response.Write("父類的名稱：" + this.GetType().BaseType + "<br/>");Response.Write("程序集地址：" + this.GetType().BaseType.Assembly.Location + "<br/>");}protected void btnGetTime_Click(object sender, EventArgs e){txtDateTime.Text = DateTime.Now.ToString();}} }這里，我們來重點關注一下這個方法：我們可以通過寫入以下代碼，然后在aspx中<% GetDllInfo(); %>調用，它顯示了我們這個ASP.NET項目所屬的程序集在哪個位置？
protected void GetDllInfo() {Response.Write("頁面類名稱："+this.GetType() + "<br/>");Response.Write("程序集地址："+this.GetType().Assembly.Location + "<br/>");Response.Write("父類的名稱："+this.GetType().BaseType + "<br/>");Response.Write("程序集地址："+this.GetType().BaseType.Assembly.Location + "<br/>"); }瀏覽頁面，會顯示以下結果：通過下圖可以看到，我們的Index這個頁面會生成一個ASP.index_aspx的類，其父類是Index。
3.2 反編譯生成的臨時程序集
①將DLL拖到Reflector中進行查看源代碼
通過上面顯示的路徑找到dll，并拖到反編譯工具（ILSpy或者Reflector，前者開源免費，后者已經收費，但天朝，你懂的。）進行查看。通過下圖可以看出，頁面類aspx是后臺代碼類所綁定的子類，它的名稱是aspx文件名加上“_aspx”后綴。因此，這里也就解釋了為什么在aspx中要訪問的方法必須是public和protected的訪問修飾符才可以。
②一個大型Control：Page類
從上面可以看出，頁面類繼承自后置代碼類，而后置代碼類又繼承自Page類。我們從上一篇管道可以知道，在請求處理管道的第8個事件中創建了Page類對象，那么我們去看看Page類。
Page類繼承自TemplateControl，顧名思義，Page類是否就是一個模板控件呢？再看看TemplateControl類：
果不其然，其父類是Control類，Page就是一個封裝過的大控件！那么，我們在Page中拖的那些runat="server"的服務器控件，又是保存在哪里的呢？
原來，在Control父類中，有一個Controls的屬性，它是一個控件的集合：Page中的所有控件，都會存在于這個集合中。
③頁面生命周期的入口：Page類的ProcessRequest方法
從上一篇請求處理管道中，我們知道在第11和第12個事件之間會調用Page類對象的ProcessRequest方法進入頁面生命周期。那么我們來看看這個ProcessRequest方法：
從圖中可以看出，這個方法中首先通過調用頁面類對象（我們請求的頁面都是繼承于Page類的）重寫的FrameworkInitialize方法開始我們經常聽到的構造控件樹的過程。下面我們轉到index_aspx這個頁面類重寫的FrameworkInitialize方法中取看看是否是進行了構造頁面控件樹的操作：
④BuildControlTree：構造頁面控件樹
看到這里，我們不由地想問，什么是頁面控件樹？在一個aspx頁面中，runat="server"的控件集合構成了如下圖所示的一棵頁面控件樹，他們被一一實例化，并依據層級關系存儲到了controls集合中。
了解了什么是頁面控件樹，現在我們看看是如何來構造這棵樹的，通過查看BuildControlTree方法，發現它調用了多個名為BuildControlX的方法，依次實例化我們頁面中所需的控件，并添加到控件集合中（這里其實是將這些服務器控件作為子控件添加到頁面（頁面本身就是一個大的控件）中，在樹形結構中Page就是一個根節點，而那些Page中的控件則是Page的孩子節點）。
那么，這些BuildControlX(X代表數字)方法又在做些什么事呢？我們可以通過查看一個BuildControl方法，看看如何打造HtmlForm的：
可以看出，在構造HtmlForm控件的過程中，不僅為其設置了ID（_ctrl.ID="formIndex"），還為其指定了渲染方法（通過設置委托_ctrl.SetRenderMethodDelegate()）。又因為我們拖了一個TextBox和Button在其中，于是在實例化HtmlForm這個控件的途中，又去實例化TextBox和Button對象，并將其作為HtmlForm的子節點，形成一個層級關系。
⑤確定IsPostBack：是否第一次請求該頁面
現在重新回到Page類的ProcessRequest方法中，在創建頁面控件樹完成之后，開始進入一個ProcessRequestMain方法，這個方法則真正地開啟了頁面生命周期之門。
private void ProcessRequest(bool includeStagesBeforeAsyncPoint, bool includeStagesAfterAsyncPoint) {...... this.ProcessRequestMain(includeStagesBeforeAsyncPoint, includeStagesAfterAsyncPoint);...... }我們經常在Page_Load方法中使用Page.IsPostBack屬性來判斷請求是否是回發，那么它是在哪里設置的呢？原來，在ProcessRequestMain方法中：
⑥初始化操作：PreInit-->Init-->InitComplete
接下來就是初始化操作了，初始化操作分為了三個階段：預初始化、初始化（使用遞歸方式）、初始化完成。
private void ProcessRequestMain(bool includeStagesBeforeAsyncPoint, bool includeStagesAfterAsyncPoint){......this.PerformPreInit();......this.InitRecursive();......this.OnInitComplete();......}預初始化主要利用App_Themes目錄中的內容進行初始化主題，并應用模板頁。
這里我們主要看看初始化操作，通過查看源代碼，可以看出，該方法通過遞歸調用子控件的初始化方法，完成了控件集合中所有控件的初始化操作。
internal virtual void InitRecursive(Control namingContainer){......int count = this._controls.Count;for (int i = 0; i < count; i++){Control control = this._controls[i];control.UpdateNamingContainer(namingContainer);if (((control._id == null) && (namingContainer != null)) && !control.flags[0x40]){control.GenerateAutomaticID();}control._page = this.Page;control.InitRecursive(namingContainer);}......}? 再看看初始化方法中都做了哪些初始化操作，細細一看，原來就是為其動態地生成一個ID（control.GenerateAutomaticID()），然后將該控件的page指針指向當前Page頁等。PreLoad 預加載在 Load 事件之前對頁或控件執行處理，
⑦加載操作：（LoadState-->ProcessPostData-->）PreLoad-->Load-->
（ProcessPostData-->RaiseChangedEvents-->RaisePostBackEvent-->）LoadComplete
- 首先看看（LoadState-->ProcessPostData）
初始化完成之后，ASP.NET會通過IsPostBack判斷是否是第一次請求，如果不是，那么首先會加載ViewState并對回發的數據進行處理。
private void ProcessRequestMain(bool includeStagesBeforeAsyncPoint, bool includeStagesAfterAsyncPoint){if(this.IsPostBack){......this.LoadAllState();......this.ProcessPostData(this._requestValueCollection, true);......}}至于ViewState是什么？又不了解的朋友，可以瀏覽我的另一篇博文：ASP.NET WebForm溫故知新：ViewState，這里就不再贅述。這里LoadAllState方法主要是將隱藏域中的_VIEWSTATE通過解碼獲取控件的狀態與數據信息，而ProcessPostData方法則是進行了兩個部分的操作：一是將剛剛獲取到的各個控件的狀態與數據信息填充到頁面控件樹中所對應的各個控件中去，二是對比控件狀態是否發生了改變？比如被點擊了？被觸發了某個事件（例如TextChanged、SelectedIndexChanged等）？如有觸發事件，則把需要觸發事件的控件放到一個集合當中去。
- 再來看看PreLoad-->Load
處理完ViewState后，就開始進行正式地加載操作了，如下代碼所示：
private void ProcessRequestMain(bool includeStagesBeforeAsyncPoint, bool includeStagesAfterAsyncPoint){......this.OnPreLoad(EventArgs.Empty);......this.LoadRecursive();......}在正式加載過程中也分為了兩個部分，一個是PreLoad預加載，另外一個則是重頭戲Load加載（通過方法名可以推斷，該方法是通過遞歸方式調用加載的）。首先，調用了OnPreLoad方法進行預加載操作，如果我們需要在 Load 事件之前對頁或控件（這時頁面控件樹已經構造完成）執行處理，就可以使用該事件。通過查看源代碼，在PreLoad方法中會遍歷一個PreLoad事件集合（我們可以自定義注入我們想要的事件），然后依次執行委托所持有的事件。
protected virtual void OnPreLoad(EventArgs e) {EventHandler handler = (EventHandler) base.Events[EventPreLoad];if (handler != null){handler(this, e);} }PreLoad之后就是重頭戲，也是我們最為熟悉的Load了，在調用LoadRecursive()方法進入Load事件。
internal virtual void LoadRecursive() {if (this._controlState < ControlState.Loaded){if (this.AdapterInternal != null){this.AdapterInternal.OnLoad(EventArgs.Empty);}else{this.OnLoad(EventArgs.Empty);}}if (this._controls != null){string errorMsg = this._controls.SetCollectionReadOnly("Parent_collections_readonly");int count = this._controls.Count;for (int i = 0; i < count; i++){this._controls[i].LoadRecursive();}this._controls.SetCollectionReadOnly(errorMsg);}if (this._controlState < ControlState.Loaded){this._controlState = ControlState.Loaded;} }從上面可以看出：ASP.NET頁面首先調用自身的OnLoad方法以引發自身的Load事件，接著遞歸調用?Contorls 集合中各個控件的OnLoad方法以引發它們的Load事件。那么，我們在頁面后置代碼類中經常使用的Page_Load事件方法是在哪里調用的呢？相信我們都有了答案，就在頁面自身的OnLoad方法中。
- 二次經歷（ProcessPostData）
加載結束后，會經歷第二次的處理回發數據的事件。那么，我們不禁會問，為何還要第二次進行ProcessPostData方法的調用，我們剛剛不是都已經對ViewState進行了解碼并對應到了對應控件樹中的控件了嘛？這里，我們首先看看下面一段代碼：
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e){if (IsPostBack){TextBox txtTest = new TextBox();txtTest.Text = "動態創建的TextBox";formIndex.Controls.Add(txtTest);}}假如我們要在Page_Load事件中動態地為Form添加一個TextBox控件，那么之前的頁面控件樹就發生了改變，所以，這里需要進行第二次的ProcessPostData方法，現在豁然開朗了吧。
- 事件觸發（RaiseChangedEvents-->RaisePostBackEvent）
在第二次處理回發數據之后，會調用RaiseChangedEvents方法觸發控件狀態改變事件響應方法，例如TextBox_TextChanged、DropDownList_SelectedIndexChanged事件（這些事件中不包括Button_Click這種回發事件）等。查看源代碼，通過遍歷狀態改變了的控件的集合（在第一次進行ProcessPostData時會檢查控件的狀態是否發生了改變，如果改變了就添加到一個集合中）
internal void RaiseChangedEvents() {if (this._changedPostDataConsumers != null){for (int i = 0; i < this._changedPostDataConsumers.Count; i++){Control control = (Control) this._changedPostDataConsumers[i];if (control != null){IPostBackDataHandler postBackDataHandler = control.PostBackDataHandler;if (((control == null) || control.IsDescendentOf(this)) && ((control != null) && (control.PostBackDataHandler != null))){postBackDataHandler.RaisePostDataChangedEvent();}}}} }在處理完狀態改變事件響應方法后，會調用RaisePostBackEvent方法觸發例如按鈕控件的回發事件，例如Button_Click回發事件。
private void RaisePostBackEvent(NameValueCollection postData) {if (this._registeredControlThatRequireRaiseEvent != null){this.RaisePostBackEvent(this._registeredControlThatRequireRaiseEvent, null);}else{string str = postData["__EVENTTARGET"];bool flag = !string.IsNullOrEmpty(str);if (flag || (this.AutoPostBackControl != null)){Control control = null;if (flag){control = this.FindControl(str);}if ((control != null) && (control.PostBackEventHandler != null)){string eventArgument = postData["__EVENTARGUMENT"];this.RaisePostBackEvent(control.PostBackEventHandler, eventArgument);}}else{this.Validate();}} }通過查看代碼，發現通過回傳的表單數據中根據__EVENTTARGET與__EVENTARGUMENT進行事件的觸發。我們可以通過查看ASP.NET生成的前端HTML代碼看到這兩個參數：下圖是一個設置為AutoPostBack的DropDownList控件，可以發現回發事件都是通過調用_doPostBack這個js代碼進行表單的submit，而表單中最重要的兩個參數就是eventTarget和eventArgument。
通過瀏覽器提供的開發人員工具查看數據請求報文，可以看到除了提交form中的input外，還提交了ASP.Net WebForm預置的一些隱藏字段，而這些隱藏字段則是WebForm為我們提供便利的基礎。比如EventTarget則記錄剛剛提交給服務器的是哪個服務器控件。
事件觸發完成之后，加載操作就完成了，這時會調用OnLoadComplete方法進行相關的事件，這里就不再贅述了。
- 頁面渲染 PreRender-->PreRenderComplete-->SaveState-->SaveStateComplete-->Render
這一階段就進入了頁面生命周期的尾巴，開始最終頁面的渲染流程：
private void ProcessRequestMain(bool includeStagesBeforeAsyncPoint, bool includeStagesAfterAsyncPoint){......this.PreRenderRecursiveInternal();......this.PerformPreRenderComplete();......this.SaveAllState();......this.OnSaveStateComplete(EventArgs.Empty);......this.RenderControl(this.CreateHtmlTextWriter(this.Response.Output));......}這里我們主要看看PreRender、SaveState和Render三個事件。
既然已經進入了頁面渲染階段，為何還要有一個PreRender預呈現階段？通過查找資料，我們發現微軟這么設計是為了給開發者提供一個最后一次更改頁面控件狀態或數據的機會，也就說：你可以再在這里注入一個邏輯，最后一次改變控件值，或者統一地改變控件狀態為某個指定狀態。
然后就是SaveState，這個很好理解，也就說：剛剛給了你最后一次更改的機會結束后，我就要保存最終的ViewState了。這里需要注意的是：服務器在向瀏覽器返回html之前，對ViewState中的內容是進行了Base64編碼的；
最后就是Render，進行最終的頁面呈現了，換句話說：就是拼接形成HTML字符串。在這個階段，Page 對象會遍歷頁面控件樹并在每個控件上遞歸地調用此方法。所有 ASP.NET Web 服務器控件都有一個用于寫出發送給瀏覽器的控件標記的 Render 方法。通過對源代碼進行追蹤，可以看到以下代碼：
internal void RenderChildrenInternal(HtmlTextWriter writer, ICollection children) {if ((this.RareFields != null) && (this.RareFields.RenderMethod != null)){writer.BeginRender();this.RareFields.RenderMethod(writer, this);writer.EndRender();}else if (children != null){foreach (Control control in children){control.RenderControl(writer);}} }在Render過程中，會判斷當前控件是否含有子控件集合，如果有，那么遍歷各個子控件的Render方法進行HTML的渲染。可以想象，從頁面控件樹的根節點調用Render方法，會依次遞歸調用其所有子節點的Render方法，從而得到一個完整的HTML代碼。
那么，Render方法結束后，生成的HTML代碼保存到了哪里呢？原來，Render方法的輸出會寫入Page類對象的?Response?屬性的?OutputStream?中，這就是最終的輸出流作為響應報文通過HTTP協議返回給瀏覽器端了。
- 頁面卸載 Unload
自此，狹義上的頁面生命周期就結束了，但廣義上的頁面聲明周期事件還未結束，還會經歷一個UnLoad事件，該事件首先針對每個控件發生，繼而針對該頁發生。在控件中，使用該事件對特定控件執行最后清理，如關閉控件特定數據庫連接。對于頁自身，使用該事件來執行最后清理工作，如：關閉打開的文件和數據庫連接，或完成日志記錄或其他請求特定任務。總而言之，Unload就是進行最后的清理工作，釋放資源。
總體概覽
一篇文章下來，已耗費了好多時間，如果你覺得對你有用，那就麻煩點個推薦吧。如果你覺得本文很爛，那點個反對也是可以的。后面Part 5會探秘ASP.NET MVC的頁面生命流程，今天就此停筆，謝謝！
參考資料
（1）農村出來的大學生，《ASP.NET網頁請求處理全過程（反編譯）》：http://www.cnblogs.com/poorpan/archive/2011/09/25/2190308.html
（2）我自己，《【翻譯】ASP.NET應用程序和頁面聲明周期》：http://www.cnblogs.com/edisonchou/p/3958305.html
（3）Shivprasad koirala，《ASP.NET Application and Page Life Cycle》：http://www.codeproject.com/Articles/73728/ASP-NET-Application-and-Page-Life-Cycle
（4）碧血軒，《ASP.NET頁面生命周期》：http://www.cnblogs.com/xhwy/archive/2012/05/20/2510178.html
（5）木宛城主，《ASP.NET那點不為人知的事兒》：http://www.cnblogs.com/OceanEyes/archive/2012/08/13/aspnetEssential-1.html
（6）千年老妖，《ASP.NET頁面生命周期》：http://www.cnblogs.com/hanwenhuazuibang/archive/2013/04/07/3003289.html
（7）MSDN，《Page事件》：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.web.ui.page_events(v=vs.80).aspx
偶像的歌
?PS：背景音樂 from?張國榮?電影英雄本色中的插曲 《當年情》
?
?
作者：周旭龍
出處：http://edisonchou.cnblogs.com/
本文版權歸作者和博客園共有，歡迎轉載，但未經作者同意必須保留此段聲明，且在文章頁面明顯位置給出原文鏈接。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的ASP.Net请求处理机制初步探索之旅 - Part 4 WebForm页面生命周期的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 4月人民币国际支付占有率再降！排名也降了
- 下一篇： ASP.NET MVC 入门系列教程