Как я могу отправить файл cookie из метода контроллера Web.Api

Мне удалось сделать это, объединив информацию из нескольких разных мест. Во-первых, чтобы иметь возможность легко отправлять файлы cookie в ответ, контроллер Web.Api должен возвращать экземпляр класса System.Net.Http.HttpResponseMessage (ссылка):

public class TestController : ApiController
{
    public HttpResponseMessage Post([FromBody]CustomRequest request)
    {
        var resp = new HttpResponseMessage();
        ...

        //create and set cookie in response
        var cookie = new CookieHeaderValue("customCookie", "cookieVal");
        cookie.Expires = DateTimeOffset.Now.AddDays(1);
        cookie.Domain = Request.RequestUri.Host;
        cookie.Path = "/";
        resp.Headers.AddCookies(new CookieHeaderValue[] { cookie });

        return resp;
    }
}

Но тогда как мне убедиться, что я могу ТАКЖЕ легко отправить обратно CustomResponse?

Хитрость заключается в ответе на этот вопрос. Используйте метод Request.CreateResponse<T> для объекта запроса. Тогда вся сделка становится:

public class TestController : ApiController
{
    public HttpResponseMessage Post([FromBody]CustomRequest request)
    {
        // process request
        ...

        var resp = Request.CreateResponse<CustomResponse>(
            HttpStatusCode.OK,
            new CustomResponse() { ... }
        );

        //create and set cookie in response
        var cookie = new CookieHeaderValue("customCookie", "cookieVal");
        cookie.Expires = DateTimeOffset.Now.AddDays(1);
        cookie.Domain = Request.RequestUri.Host;
        cookie.Path = "/";
        resp.Headers.AddCookies(new CookieHeaderValue[] { cookie });

        return resp;
    }
}

С последними версиями Web API, async и IHttpActionResult теперь мы можем просто сделать это:

public async Task<IHttpActionResult> MyMethod(... myParameters ...)
{
    ...
    var cookie = new CookieHeaderValue("myCookie", "myValue");
    ...

    var resp = new HttpResponseMessage();
    resp.StatusCode = HttpStatusCode.OK;
    resp.Headers.AddCookies(new[] { cookie });
    return ResponseMessage(resp);
}

На основе этот пост, WebApi получает заголовки, строку запроса и значения cookie и этот пост, api net mvc реализации файлов cookie, я использую следующие коды для получения и установки файлов cookie в разделе asp.net web api. Это работает, когда сервер находится на IIS Express, он должен работать и на сервере IIS. Но я не знаю, работает это или нет для самостоятельного размещения web-api.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Net.Http;
using System.Net.Http.Headers;
using System.Web;

namespace System.Web.Http
{

    /// <summary>
    /// Extends the HttpRequestMessage collection
    /// </summary>
    public static class HttpRequestMessageExtensions
    {
        /// <summary>
        /// Returns a dictionary of QueryStrings that's easier to work with 
        /// than GetQueryNameValuePairs KevValuePairs collection.
        /// 
        /// If you need to pull a few single values use GetQueryString instead.
        /// </summary>
        /// <param name="request"></param>
        /// <returns></returns>
        public static Dictionary<string, string> GetQueryStrings(this HttpRequestMessage request)
        {
            return request.GetQueryNameValuePairs()
                          .ToDictionary(kv => kv.Key, kv => kv.Value, StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
        }

        /// <summary>
        /// Returns an individual querystring value
        /// </summary>
        /// <param name="request"></param>
        /// <param name="key"></param>
        /// <returns></returns>
        public static string GetQueryString(this HttpRequestMessage request, string key)
        {
            // IEnumerable<KeyValuePair<string,string>> - right!
            var queryStrings = request.GetQueryNameValuePairs();
            if (queryStrings == null)
                return null;

            var match = queryStrings.FirstOrDefault(kv => string.Compare(kv.Key, key, true) == 0);
            if (string.IsNullOrEmpty(match.Value))
                return null;

            return match.Value;
        }

        /// <summary>
        /// Returns an individual HTTP Header value
        /// </summary>
        /// <param name="request"></param>
        /// <param name="key"></param>
        /// <returns></returns>
        public static string GetHeader(this HttpRequestMessage request, string key)
        {
            IEnumerable<string> keys = null;
            if (!request.Headers.TryGetValues(key, out keys))
                return null;

            return keys.First();
        }

        /// <summary>
        /// Retrieves an individual cookie from the cookies collection
        /// </summary>
        /// <param name="request"></param>
        /// <param name="cookieName"></param>
        /// <returns></returns>
        public static string GetCookie(this HttpRequestMessage request, string cookieName)
        {
            CookieHeaderValue cookie = request.Headers.GetCookies(cookieName).FirstOrDefault();
            if (cookie != null)
                return cookie[cookieName].Value;

            return null;
        }

        public static void SetCookie(this ApiController controller, string cookieName, string cookieValue)
        {
            HttpCookie cookie = new HttpCookie(cookieName, cookieValue);
            HttpContext.Current.Response.Cookies.Add(cookie); 
        }
    }
}