正如上篇文章所述那樣，OWIN在Web Server與Web Application之間定義了一套規(guī)范（Specs），意在解耦Web Server與Web Application，從而推進跨平臺的實現(xiàn)。若要真正使用OWIN規(guī)范，那么必須要對他們進行實現(xiàn)。目前有兩個產(chǎn)品實現(xiàn)了OWIN規(guī)范——由微軟主導(dǎo)的Katana和第三方的Nowin。這篇文章，我主要關(guān)注還是Katana，由微軟團隊主導(dǎo)，開源到CodePlex上?？梢栽?/span>Visual Studio中輸入命令：git clone https://git01.codeplex.com/katanaproject來查看源代碼。
在介紹Katana之前，我覺得有必要為大家梳理一下過去10幾年前ASP.NET 發(fā)展歷程。ASP.NET Web Form 在2002正式發(fā)布時，面向的開發(fā)者主要有兩類：
為了迎合這兩類開發(fā)者，ASP.NET Web Form通過使用沉重的ViewState來保存頁面回傳過程中的狀態(tài)值，因為HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的，通過ViewState，使原本沒有記憶的Http協(xié)議變得有記憶起來。這在當時是非常好的設(shè)計，能通過拖拽控件的形式快速開發(fā)Web，而不必過多的去關(guān)注底層原理。同時ASP.NET團隊還為ASP.NET豐富了更多的功能、諸如：Session、Cache、Configuration等等。
這在當時無疑是成功的，ASP.NET的發(fā)布迅速拉攏了開發(fā)者，在Web開發(fā)中形成了一股新的勢力，但同時也買下來一些隱患：
由于Web Form產(chǎn)生一大堆ViewState和客戶端腳本，這對開發(fā)者來說慢慢變成一種累贅，因為我們只想產(chǎn)生純凈的HTML標記。所以開發(fā)者更想去主動控制而非被動產(chǎn)生額外HTML標記。
所以微軟基于MVC設(shè)計模式推出了其重要的Web Framework——ASP.NET MVC Framework，通過Model-View-Control解耦了業(yè)務(wù)邏輯和表現(xiàn)邏輯，同時沒有了服務(wù)器端控件，將頁面的控制權(quán)完全交給了開發(fā)者。
為了快速更新迭代，通過Nuget來獲取更新，故從.NET Framework中分離開了。
但唯一不足的是，ASP.NET MVC還是基于ASP.NET Framework（注:ASP.NET MVC 6已經(jīng)不依賴System.Web），所以Web Application和Web Server依舊沒有解耦。
隨著時間的推移，一些問題開始暴露出來了，由于Web Server和Web Application緊耦合在一起，微軟在開發(fā)獨立、簡單的Framework上越發(fā)捉襟見肘，這和其他平臺下開源社區(qū)蓬勃發(fā)展形成鮮明對比，幸運的是，微軟做出了改變，推出了獨立的Web Framework ——ASP.NET Web API，他適用于移動互聯(lián)網(wǎng)并可以快速通過Nuget安裝，更為重要的是，他不依賴System.Web，也不依賴IIS，你可以Self-Host或者在其他Web Server部署。
隨著Web API能夠運行在自己的輕量級的宿主中，并且越來越多簡單、模塊化、專一的Framework問世，開發(fā)人員有時候不得不啟動單獨的進程來處理Web應(yīng)用程序的各種組件（模塊）、如靜態(tài)文件、動態(tài)文件、Web API和Socket。為了避免進程擴散，所有的進程必須啟動、停止并且獨立進行管理。這時，我們需要一個公共的宿主進程來管理這些模塊。
這就是OWIN誕生的原因，解耦成最小粒度的組件，然后這些標準化框架和組件可以很容易地插入到OWIN Pipeline中，從而對組件進行統(tǒng)一管理。而Katana正是OWIN的實現(xiàn)，為我們提供了豐富的Host和Server。
Katana作為OWIN的規(guī)范實現(xiàn)，除了實現(xiàn)Host和Server之外，還提供了一系列的API幫助開發(fā)應(yīng)用程序，其中已經(jīng)包括一些功能組件如身份驗證（Authentication）、診斷（Diagnostics）、靜態(tài)文件處理（Static Files）、ASP.NET Web API和SignalR的綁定等。
Katana實現(xiàn)了OWIN的Layers，所以Katana的體系結(jié)構(gòu)和OWIN一致，如下所示：
1.）Host ：宿主Host被OWIN規(guī)范定義在第一層（最底層），他的職責(zé)是管理底層的進程（啟動、關(guān)閉）、初始化OWIN Pipeline、選擇Server運行等。
Katana為我們提供了3中選擇：
2.）Server
Host之后的Layer被稱為Server，他負責(zé)打開套接字并監(jiān)聽Http請求，一旦請求到達，根據(jù)Http請求來構(gòu)建符合OWIN規(guī)范的Environment Dictionary(環(huán)境字典)并將它發(fā)送到Pipeline中交由Middleware處理。Katana對OWIN Server的實現(xiàn)分為如下幾類：
3）Middleware
Middleware（中間件）位于Host、Server之后，用來處理Pipeline中的請求，Middleware可以理解為實現(xiàn)了OWIN應(yīng)用程序委托AppFun的組件。
Middleware處理請求之后并可以交由下一個Pipeline中的Middleware組件處理，即鏈式處理請求，通過環(huán)境字典可以獲取到所有的Http請求數(shù)據(jù)和自定義數(shù)據(jù)。Middleware可以是簡單的Log組件，亦可以為復(fù)雜的大型Web Framework，諸如：ASP.NET Web API、Nancy、SignlR等，如下圖所示：Pipeline中的Middleware用來處理請求：
4.）Application
最后一層即為Application，是具體的代碼實現(xiàn)，比如ASP.NET Web API、SignalR具體代碼的實現(xiàn)。
現(xiàn)在，我想你應(yīng)該了解了什么事Katana以及Katana的基本原則和體系結(jié)構(gòu)，那么現(xiàn)在就是具體應(yīng)用到實際當中去了。
在Startup的Configuration方法中實現(xiàn)OWIN Pipeline處理邏輯，如下代碼所示：
app.Run方法將一個接受IOwinContext對象最為輸入?yún)?shù)并返回Task的Lambda表達式作為OWIN Pipeline的最后處理步驟，IOwinContext強類型對象是對Environment Dictionary的封裝，然后異步輸出"Hello World"字符串。
細心的你可能觀察到，在Nuget安裝Microsoft.Owin.Host.SystemWeb程序集時，默認安裝了依賴項Microsoft.Owin程序集，正式它為我們提供了擴展方法Run和IOwinContext接口，當然我們也可以使用最原始的方式來輸出"Hello World"字符串，即Owin程序集為我們提供的最原始方式，這僅僅是學(xué)習(xí)上參考，雖然我們不會在正式場景下使用：
使用自定義Host托管Katana應(yīng)用程序與使用IIS托管差別不大，你可以使用控制臺、WinForm、WPF等實現(xiàn)托管，但要記住，這會失去IIS帶有的一些功能（SSL、Event Log、Diagnostics、Management…），當然這可以自己來實現(xiàn)。
使用自定義的Host將失去IIS的一些功能，當然我們可以自己去實現(xiàn)。幸運的是，Katana為我們默認實現(xiàn)了部分功能，比如Diagnostic，包含在程序集Microsoft.Owin.Diagnostic中。
在上述代碼中，當請求的路徑（Request.Path）為根目錄時，渲染輸出Webcome Page并且不繼續(xù)執(zhí)行Pipeline中的其余Middleware組件，如下所示：
如果請求的路徑為Error時，拋出異常，顯示錯誤頁，如下所示：
當然我們還可以使用Katana提供的OwinHost.exe來托管應(yīng)用程序，毫無疑問，通過Nuget來安裝OwinHost。
如果你按照我的例子一步一步執(zhí)行的話，你會發(fā)現(xiàn)不管使用ASP.NET/IIS托管還是自托管，Startup配置類都是不變的，改變的僅僅是托管方式。同理OwinHost也是一樣的，但它更靈活，我們可以使用類庫或者Web應(yīng)用程序來作為Application。
類庫作為Application，可以最小的去引用程序集，創(chuàng)建一個類庫后，刪除默認的Class1.cs，然后并且添加Startup啟動項，這會默認像類庫中添加Owin和Microsoft.Owin程序集的引用。
然后，使用Nuget來安裝OwinHost.exe，如Install-Package OwinHost，注意它并不是一個程序集，而是.exe應(yīng)用程序位于<solution root>/packages/OwinHost.(version)/tools文件夾。
因為類庫不能直接運行，那么只能在它的根目錄調(diào)用OwinHost.exe來托管，它將加載.\bin文件下所有的程序集，所以需要改變類庫的默認輸出，如下所示：
然后編譯解決方案，打開cmd，鍵入如下命令：
如上圖成功啟動了宿主Host并且默認監(jiān)聽5000端口。
OwinHost.exe還提供自定義參數(shù)，通過追加-h來查看，如下所示：
既然類庫不能直接運行，當然你也不能直接進行調(diào)試，我們可以附加OwinHost進程來進行調(diào)試，如下所示：
注：
我在使用OwinHost.exe 3.0.1時，Startup如果是如下情況下，它提示轉(zhuǎn)換失敗，不知是否是該版本的Bug。
報錯信息如下：
Web Application比類庫使用起來輕松多了，你可以直接運行和調(diào)試，唯一比較弱的可能是它引用較多的程序集，你完全可以刪掉，比如System.Web。
通過Nuget安裝了OwinHost.exe之后，可以在Web中使用它，如下所示：
花了好久才最終完成這篇博客，為大家講解了Katana的世界，那么接下來我將繼續(xù)OWIN & Katana之旅，探索Middleware的創(chuàng)建，謝謝大家支持。
