大家好，我是張飛洪，感謝您的閱讀，我會不定期和你分享學習心得，希望我的文章能成爲你成長路上的墊腳石，讓我們一起精進。
本章是《定製ASP NET 6.0框架系列文章》的第七篇。本文內容和定製無關，主要是關於創建後臺服務，用於異步運行任務的功能，我們會使用此功能定期從遠程服務獲取數據。
本文的主題主要包括：
IHostedService介紹BackgroundService介紹Worker Service介紹
1 技術要求
爲了演示，我們先創建一個ASP.NET Core應用，我們使用控制檯（Shell或Bash）終端，切換到工作目錄，執行以下命令，創建一個MVC應用程序：
dotnet new mvc -n HostedServiceSample -o HostedServiceSample
使用Visual Studio雙擊打開項目文件，你也可以使用VS Code打開項目，並在已打開的控制檯中執行以下命令：
cd HostedServiceSample code .
2 IHostedService介紹
託管服務自ASP.NET Core 2.0開始出現，可在應用後臺異步運行任務。比如，可以定期獲取數據、在後臺進行一些計算或進行一些數據清理。甚至，我們還可以使它發送預配置的電子郵件，或者在後臺執行任意的邏輯操作。
託管服務必須實現IHostedService接口，如下代碼所示：
public class SampleHostedService : IHostedService {
public Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken) { }
public Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken) { }
}
IHostedService需要實現StartAsync()和StopAsync()方法。StartAsync()是實現要執行的邏輯的地方，該方法在應用程序啓動後立即執行，並且只執行一次；StopAsync()方法在應用程序停止之前執行。這意味着要我們需要自己實現一個計劃服務，實現一個定期執行代碼的循環。
要執行IHostedService，還需要在ASP.NET Core依賴注入容器註冊作爲單例實例：
builder.Services.AddSingleton<IHostedService, SampleHostedService>();
我們再看下面這個示例，用於展示託管服務的工作方式。它會在啓動、停止和每2秒向控制檯寫入一條日誌消息：
首先，我們編寫類的骨架，並通過DI反轉一個ILogger的實例：
namespace HostedServiceSample;
public class SampleHostedService:IHostedService {
private readonly ILogger<SampleHostedService> logger;
public SampleHostedService(ILogger<SampleHostedService> logger) {
this.logger = logger;
}
public Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
{}
public Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
{}
}
下一步，實現StopAsync方法。此方法用於需要關閉連接時需要處理的邏輯工作：
public Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
logger.LogInformation("託管服務停止……");
return Task.CompletedTask;
}
實際工作將在StartAsync方法內完成：
public Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken) {
logger.LogInformation("託管服務開始……");
return Task.Factory.StartNew(async () => {
while (!cancellationToken.IsCancellationRequested) {
logger.LogInformation($"託管服務執行中 - {DateTime.Now}");
try{
//等待2秒
await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(2), cancellationToken);
}catch (OperationCanceledException) { }
}
}, cancellationToken);
}
接下來運行並測試一下，效果如下圖所示，日誌每2秒寫入一次控制檯。：
dotnet run
3 BackgroundService介紹
BackgroundService類是在ASP.NET Core 3.0中被引入的，它是一個實現IHostedService接口的抽象類，它還提供了一個名爲ExecuteAsync的抽象方法，該方法返回一個Task任務。
我們重寫一下上面示例的託管服務，先搭建一個骨架類，如下所示：
namespace HostedServiceSample;
public class SampleBackgroundService : BackgroundService {
private readonly ILogger<SampleHostedService> logger;
public SampleBackgroundService(ILogger<SampleHostedService> logger){
this.logger = logger;
}
}
接下來重寫StopAsync方法：
public override async Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken) {
logger.LogInformation("後臺服務停止……");
await Task.CompletedTask;
}
最後，我們重寫ExecuteAsync方法：
protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken cancellationToken) {
logger.LogInformation("後臺服務啓動……");
await Task.Factory.StartNew(async () =>{
while(!cancellationToken.IsCancellationRequested) {
logger.LogInformation($"後臺服務執行中 - {DateTime.Now}");
try{
await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(2), cancellationToken);
}catch (OperationCanceledException) {}
}
}, cancellationToken);
}
註冊也要重寫一下，在ASP.NET Core 3.0及更高版本中，ServiceCollection有一個新的擴展方法來註冊託管服務或後臺工作程序：
builder.Services.AddHostedService<SampleBackgroundService>();
在控制檯中調用以下命令啓動應用程序測試：
dotnet run
測試結果和上頭一樣，這裏不再累述。
4 Worker Service介紹
Worker Service可以叫執行者或者工作者。
在ASP.NET Core 3.0及更高版本中，創建簡單的工作者服務變得非常容易，這個服務可以也託管在非Web服務器裏。
我們再新建一個項目：
dotnet new worker -n BackgroundServiceSample -o BackgroundServiceSample
我們可以看到，該命令會創建一個帶有Program.cs和Worker.cs的控制檯應用程序。Worker.cs包含Worker類，它是從BackgroundService類繼承的。在ASP.NET 5.0及更早版本，Program.cs文件看起來與以前版本的很相似，但沒WebHostBuilder：
public class Program {
public static void Main(string[] args){
CreateHostBuilder(args).Build().Run();
}
public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args)=>
Host.CreateDefaultBuilder(args).ConfigureServices((hostContext, services) =>{
services.AddHostedService<Worker>();
});
}
在ASP.NET Core 6.0中，Program.cs以與迷你API相同，都被簡化掉了。它看起來像這樣：
using BackgroundServiceSample;
IHost host = Host.CreateDefaultBuilder(args).ConfigureServices(services =>{
services.AddHostedService<Worker>();
}).Build();
await host.RunAsync();
這裏創建IHost並啓用依賴注入，我們可以在任何類型的.NET Core應用程序中使用依賴注入，而不僅僅是在ASP.NET Core應用程序。
然後，我們將工作進程添加到服務集合中，這樣就可以將服務作爲Windows服務或Docker容器中的後臺程序運行。
小結
有了上面的拋磚引玉，現在您可以使用IHostedService和BackgroundService開始做一些更復雜的事情了。
如果後臺服務和應用都在同一個進程中運行，會消耗太多的CPU或內存，甚至降低應用的速度。
所以，對於大型的應用程序，建議單獨創建一個用於執行後臺任務的應用程序中，可以部署在單獨的Docker容器裏、或者雲服務器裏。一定要確保它與主應用程序分開。
在下一章中，我們將進入中間件的學習，以及如何使用中間件在請求管道上實現特殊邏輯，感謝您的閱讀。