深入探究ASP.NET Core读取Request.Body的正确方式

2022-12-02 17:44:49

前言

相信大家在使用ASP.NET Core进行开发的时候，肯定会涉及到读取Request.Body的场景，毕竟我们大部分的POST请求都是将数据存放到Http的Body当中。因为笔者日常开发所使用的主要也是ASP.NET Core所以笔者也遇到这这种场景，关于本篇文章所套路的内容，来自于在开发过程中我遇到的关于Request.Body的读取问题。在之前的使用的时候，基本上都是借助搜索引擎搜索的答案，并没有太关注这个，发现自己理解的和正确的使用之间存在很大的误区。故有感而发，便写下此文，以作记录。学无止境，愿与君共勉。

常用读取方式

当我们要读取Request Body的时候，相信大家第一直觉和笔者是一样的，这有啥难的，直接几行代码写完，这里我们模拟在Filter中读取Request Body，在Action或Middleware或其他地方读取类似，有Request的地方就有Body，如下所示

public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext context)
{
    //在ASP.NET Core中Request Body是Stream的形式
    StreamReader stream = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    string body = stream.ReadToEnd();
    _logger.LogDebug("body content:" + body);
    base.OnActionExecuting(context);
}

写完之后，也没多想，毕竟这么常规的操作，信心满满，运行起来调试一把，发现直接报一个这个错System.InvalidOperationException: Synchronous operations are disallowed. Call ReadAsync or set AllowSynchronousIO to true instead.大致的意思就是同步操作不被允许，请使用ReadAsync的方式或设置AllowSynchronousIO为true。虽然没说怎么设置AllowSynchronousIO，不过我们借助搜索引擎是我们最大的强项。

同步读取

首先我们来看设置AllowSynchronousIO为true的方式，看名字也知道是允许同步IO，设置方式大致有两种，待会我们会通过源码来探究一下它们直接有何不同，我们先来看一下如何设置AllowSynchronousIO的值。第一种方式是在ConfigureServices中配置，操作如下

services.Configure<KestrelServerOptions>(options =>
{
    options.AllowSynchronousIO = true;
});

这种方式和在配置文件中配置Kestrel选项配置是一样的只是方式不同，设置完之后即可，运行不在报错。还有一种方式，可以不用在ConfigureServices中设置，通过IHttpBodyControlFeature的方式设置，具体如下

public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext context)
{
    var syncIOFeature = context.HttpContext.Features.Get<IHttpBodyControlFeature>();
    if (syncIOFeature != null)
    {
        syncIOFeature.AllowSynchronousIO = true;
    }
    StreamReader stream = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    string body = stream.ReadToEnd();
    _logger.LogDebug("body content:" + body);
    base.OnActionExecuting(context);
}

这种方式同样有效，通过这种方式操作，不需要每次读取Body的时候都去设置，只要在准备读取Body之前设置一次即可。这两种方式都是去设置AllowSynchronousIO为true，但是我们需要思考一点，微软为何设置AllowSynchronousIO默认为false，说明微软并不希望我们去同步读取Body。通过查找资料得出了这么一个结论

Kestrel：默认情况下禁用 AllowSynchronousIO（同步IO），线程不足会导致应用崩溃，而同步I/O API（例如HttpRequest.Body.Read）是导致线程不足的常见原因。

由此可以知道，这种方式虽然能解决问题，但是性能并不是不好，微软也不建议这么操作，当程序流量比较大的时候，很容易导致程序不稳定甚至崩溃。

异步读取

通过上面我们了解到微软并不希望我们通过设置AllowSynchronousIO的方式去操作，因为会影响性能。那我们可以使用异步的方式去读取，这里所说的异步方式其实就是使用Stream自带的异步方法去读取，如下所示

public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext context)
{
    StreamReader stream = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    string body = stream.ReadToEndAsync().GetAwaiter().GetResult();
    _logger.LogDebug("body content:" + body);
    base.OnActionExecuting(context);
}

就这么简单，不需要额外设置其他的东西，仅仅通过ReadToEndAsync的异步方法去操作。ASP.NET Core中许多操作都是异步操作，甚至是过滤器或中间件都可以直接返回Task类型的方法，因此我们可以直接使用异步操作

public override async Task OnActionExecutionAsync(ActionExecutingContext context, ActionExecutionDelegate next)
{
    StreamReader stream = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    string body = await stream.ReadToEndAsync();
    _logger.LogDebug("body content:" + body);
    await next();
}

这两种方式的操作优点是不需要额外设置别的，只是通过异步方法读取即可，也是我们比较推荐的做法。比较神奇的是我们只是将StreamReader的ReadToEnd替换成ReadToEndAsync方法就皆大欢喜了，有没有感觉到比较神奇。当我们感到神奇的时候，是因为我们对它还不够了解，接下来我们就通过源码的方式，一步一步的揭开它神秘的面纱。

重复读取

上面我们演示了使用同步方式和异步方式读取RequestBody，但是这样真的就可以了吗？其实并不行，这种方式每次请求只能读取一次正确的Body结果，如果继续对RequestBody这个Stream进行读取，将读取不到任何内容，首先来举个例子

public override async Task OnActionExecutionAsync(ActionExecutingContext context, ActionExecutionDelegate next)
{
    StreamReader stream = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    string body = await stream.ReadToEndAsync();
    _logger.LogDebug("body content:" + body);

    StreamReader stream2 = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    string body2 = await stream2.ReadToEndAsync();
    _logger.LogDebug("body2 content:" + body2);

    await next();
}

上面的例子中body里有正确的RequestBody的结果，但是body2中是空字符串。这个情况是比较糟糕的，为啥这么说呢？如果你是在Middleware中读取的RequestBody，而这个中间件的执行是在模型绑定之前，那么将会导致模型绑定失败，因为模型绑定有的时候也需要读取RequestBody获取http请求内容。至于为什么会这样相信大家也有了一定的了解，因为我们在读取完Stream之后，此时的Stream指针位置已经在Stream的结尾处，即Position此时不为0，而Stream读取正是依赖Position来标记外部读取Stream到啥位置，所以我们再次读取的时候会从结尾开始读，也就读取不到任何信息了。所以我们要想重复读取RequestBody那么就要再次读取之前重置RequestBody的Position为0，如下所示

public override async Task OnActionExecutionAsync(ActionExecutingContext context, ActionExecutionDelegate next)
{
    StreamReader stream = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    string body = await stream.ReadToEndAsync();
    _logger.LogDebug("body content:" + body);

    //或者使用重置Position的方式 context.HttpContext.Request.Body.Position = 0;
    //如果你确定上次读取完之后已经重置了Position那么这一句可以省略
    context.HttpContext.Request.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
    StreamReader stream2 = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    string body2 = await stream2.ReadToEndAsync();
    //用完了我们尽量也重置一下，自己的坑自己填
    context.HttpContext.Request.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
    _logger.LogDebug("body2 content:" + body2);

    await next();
}

写完之后，开开心心的运行起来看一下效果，发现报了一个错System.NotSupportedException: Specified method is not supported.at Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel.Core.Internal.Http.HttpRequestStream.Seek(Int64 offset, SeekOrigin origin)大致可以理解起来不支持这个操作，至于为啥，一会解析源码的时候咱们一起看一下。说了这么多，那到底该如何解决呢？也很简单，微软知道自己刨下了坑，自然给我们提供了解决办法，用起来也很简单就是加EnableBuffering

public override async Task OnActionExecutionAsync(ActionExecutingContext context, ActionExecutionDelegate next)
{
    //操作Request.Body之前加上EnableBuffering即可
    context.HttpContext.Request.EnableBuffering();

    StreamReader stream = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    string body = await stream.ReadToEndAsync();
    _logger.LogDebug("body content:" + body);

    context.HttpContext.Request.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
    StreamReader stream2 = new StreamReader(context.HttpContext.Request.Body);
    //注意这里！！！我已经使用了同步读取的方式
    string body2 = stream2.ReadToEnd();
    context.HttpContext.Request.Body.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
    _logger.LogDebug("body2 content:" + body2);

    await next();
}

通过添加Request.EnableBuffering()我们就可以重复的读取RequestBody了，看名字我们可以大概的猜出来，他是和缓存RequestBody有关，需要注意的是Request.EnableBuffering()要加在准备读取RequestBody之前才有效果，否则将无效，而且每次请求只需要添加一次即可。而且大家看到了我第二次读取Body的时候使用了同步的方式去读取的RequestBody，是不是很神奇，待会的时候我们会从源码的角度分析这个问题。

源码探究

上面我们看到了通过StreamReader的ReadToEnd同步读取Request.Body需要设置AllowSynchronousIO为true才能操作，但是使用StreamReader的ReadToEndAsync方法却可以直接操作。

StreamReader和Stream的关系

我们看到了都是通过操作StreamReader的方法即可，那关我Request.Body啥事，别急咱们先看一看这里的操作，首先来大致看下ReadToEnd的实现了解一下StreamReader到底和Stream有啥关联，找到ReadToEnd方法[点击查看源码

码农公寓

前言