ASP.NET Core依賴注入初識與思考

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1、前言

在上一篇中，咱們講述了什麼是控制反轉(IoC)以及經過哪些方式實現的。這其中，咱們明白了，控制反轉（IoC） 是一種軟件設計的模式，指導咱們設計出更優良，更具備鬆耦合的程序，而具體的實現方式有依賴注入和依賴查找。

在上篇實例中，咱們經過日誌的方式舉例說明，其中經過代碼建立了一個ILogger的接口，並實現接口實例，基於控制反轉的模式，依賴的建立也移交到了外部，可是也發現存在了問題，若是相似存在這樣多個接口和實現類，依賴太多，一一建立，沒有統一的管理，這反而增長了實際工做量麻煩。

所以咱們須要一個能夠統一管理系統中全部的依賴的地方，所以，IoC容器誕生了。

容器負責兩件事情：

• 綁定服務與實例之間的關係
• 獲取實例，並管理實例對象生命週期（建立與銷燬）

因此在這一篇中，咱們主要講述Asp.Net Core中內置的IoC容器。

2、說明

在Asp.Net Core中已經爲咱們集成提供了一個內置的IoC容器，咱們能夠看到在Startup.cs的ConfigureServices中，涉及到依賴注入的核心組件,一個負責實例註冊的IServiceCollection和一個負責提供實例的IServiceProvider

簡單的說就是兩步：1. 把實例註冊到容器中；2. 從容器中獲取實例

而在這其中，IServiceCollection爲實現將開發者定義好的實例註冊進去提供了三種方法。

分別是：

AddTransient 、AddScoped 、AddSingleton

而這三種不一樣實例方法也對應的着三種不一樣的實例生命週期。

三種不一樣的生命週期：

2.1 暫時性

AddTransient

每次在向服務容器進行請求時都會建立新的實例，這種生存期適合輕量級、 無狀態的服務。

2.2 做用域內

AddScoped

在每次Web請求時被建立一次實例，生命週期橫貫整次請求。

局部單例對象, 在某個局部內是同一個對象(做用域單例,本質是容器單例);一次請求內是一個單例對象，屢次請求則多個不一樣的單例對象。

2.3 單例

AddSingleton

建立單例生命週期服務的狀況以下：

• 在首次請求它們時進行建立；
• 或者在向容器直接提供實現實例時由開發人員進行建立。 不多用到此方法。

其後的每個後續請求都使用同一個實例。若是開發者的應用須要單例服務情景，推薦的作法是交給服務容器來負責單例的建立和生命週期管理，而不是手動實現單例模式而後由開發者在自定義類中進行操做。

不要從單一實例解析指定了做用域的服務。 當處理後續請求時，它可能會致使服務處於不正確的狀態。 能夠從範圍內或暫時性服務解析單一實例服務。

3、開始

3.1 接口

定義三個接口，分別測試Singleton，Scope，Transient三種，一個 TestService服務

public interface ITransientService
    {
           string GetGuid();
    }

public interface IScopedService
    {
        string GetGuid();
    }

public interface ISingletonService
    {
        string GetGuid();
    }

public interface ITestService  
    {
        public  string GetSingletonID();
        public string GetTransientID();
        public string GetScopedID();
    }

3.2 實現

根據上面定義的幾種接口，並一一實現對應的接口

public class TransientService : ITransientService
    {
        public string OperationId { get; }
        public TransientService()
        {
            OperationId = Guid.NewGuid().ToString()[^4..];
        }
        public string GetGuid()
        {
            return $"這是一個 Transient service ： " + OperationId;
        }
    }

public class ScopedService : IScopedService
    {
        public string OperationId { get; }
        public ScopedService()
        {
            OperationId = Guid.NewGuid().ToString()[^4..];
        }

        public string GetGuid()
        {
            return $"這是一個 scoped service ： "+ OperationId;  
        }
    }

public class SingletonService : ISingletonService
    {
        public string OperationId { get; }
        public SingletonService()
        {
            OperationId = Guid.NewGuid().ToString()[^4..];
        }


        public string GetGuid()
        {
            return $"這是一個 Singleton service ： " + OperationId;
        }
    }

public class TestService : ITestService
    {
        private ITransientService _transientService;
        private IScopedService _scopedService;
        private ISingletonService _singletonService;
        public TestService(ITransientService transientService, IScopedService scopedService, ISingletonService singletonService)
        {
            _transientService = transientService;
            _scopedService = scopedService;
            _singletonService = singletonService;
        }

        public string GetSingletonID()
        {
            return _singletonService.GetGuid();
        }
        public string GetTransientID()
        {
            return _transientService.GetGuid();
        }
        public string GetScopedID()
        {
            return _scopedService.GetGuid();
        }
    }

3.3 注入

在Startup.cs類文件ConfigureServices方法中，注入依賴

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddControllers();
            services.AddTransient<ITransientService, TransientService>();
            services.AddSingleton<ISingletonService, SingletonService>();
            services.AddScoped<IScopedService, ScopedService>();
            services.AddScoped<ITestService, TestService>();
        }

3.4 調用

定義一個控制器，實現調用

[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class TestController : ControllerBase
{
    private ITransientService _transientService;
    private IScopedService _scopedService;
    private ISingletonService _singletonService; 
    private ITestService _testService;
    public TestController(ITransientService transientService, IScopedService scopedService, ISingletonService singletonService, 
       ITestService  testService
        )
    {
        _transientService = transientService;
        _scopedService = scopedService;
        _singletonService = singletonService;
         
        _testService = testService;
    }

    [HttpGet]
    public JsonResult Get()
    {
        var data1 =   _transientService.GetGuid();
        var data2 = _testService.GetTransientID();

        var data3 = _scopedService.GetGuid();
        var data4 = _testService.GetScopedID();

        var data5 = _singletonService.GetGuid();
        var data6 = _testService.GetSingletonID();
        return new JsonResult(new { 
            data1, 
            data2, 
            data3 ,

            data4,
            data5,
            data6,
        });
    }
}

在上面中咱們瞭解到，注入的方式通常有三種,構造函數注入, 方法注入,屬性注入，而在ASP.NET Core中自帶的這個IoC容器,默認採用了構造函數注入的方式。

3.5 測試

啓動運行項目，訪問接口/Test

效果以下：

3.6 對比

對比兩次的請求訪問能夠發現，上面咱們一共獲得了 4個Transient實例，2個Scope實例，1個Singleton實例。

在請求中，AddSingleton方式的id值相同；

AddScope方式兩次請求之間不一樣，但同一請求內是相同的；

AddTransient方式在同一請求內的屢次注入間都不相同。

3.7小結

經過上述的代碼示例，也證明了以前的三種方式對應不一樣生命週期的說明。

暫時性(Transient) : 生命週期是每次得到對象都是一次新的對象,每一次都不同。

做用域內(Scoped) : 生命週期是在每一次請求做用域內是同一個對象，非做用域內則是新的對象。

單例（Singletion) : 生命週期是這個服務啓動後都是一個對象，也便是全局單例對象。

4、其餘Ioc容器

經過上述的瞭解，咱們知道IoC容器是一個依賴注入框架，在.NET Core中也提供了內置的IoC容器，經過AddXXX方法來實例依賴對象，而在實際開發中，就是每個實例都須要一個個的添加，這樣的實現方式在小項目中還好，可是若是在複雜大型的項目中，就略向麻煩些，可能須要添加不少方法來實現，總體的可觀性也很差。

爲了達到能夠簡化咱們工做量，應該採用批量註冊，所以咱們也能夠引入其餘的Ioc容器框架，實現更多的功能和擴展。

在平時開發中，經常使用的IoC框架有不少，而在這裏咱們選擇用Autofac，這也是在.net下比較流行的，其餘的框架不作說明，可自行查閱瞭解。

ASP.Net Core中使用Autofac 框架注入 (在後續篇章會具體說明)

5、思考

在實際的開發中，對於這幾種生命週期，咱們應該如何應用呢？

好比，在像DBContext這種實例，在實際開發中是用Transient 仍是Scoped呢？

建議使用Scoped

由於有些對象在請求中能夠須要用到多個方法或者多個Service、Repository的時候，爲了減小實例初始化的消耗，實現事務功能，能夠在整個請求的生命週期共用一個Scope。

其餘的思考：

1. ASP.NET Core中，默認採用了構造函數注入的方式，若是採用屬性注入或者方法注入，又該怎麼實現？
2. 一個接口多種實現的時候，咱們將多種實現都給注入進了依賴注入容器中，可是在服務調用的時候老是獲取到最後注入的那個方法的實現，這時候就在想能不能實現動態的選擇使用哪一種實現呢？
3. 一個做用域（Scoped）服務中注入一個瞬時（Transient）服務時，瞬時服務中的值還會每次都變化嗎？
4. 鏈式注入時，生存期的選擇，三種注入方式的權重問題

以上的思考，你們能夠說說本身的想法

在後續的篇章中，也會對這些問題，進行深刻討論說明。

6、總結

本篇主要介紹了什麼是IoC容器，瞭解到它是DI構造函注入的框架，它管理着依賴項的生命週期以及映射關係，同時也介紹實踐了在ASP.Net Core中,默認提供的內置IoC容器，以及它的實例註冊方式和相應的生命週期。

好啦，這篇文章就先講述到這裏吧，在後續篇章中會對ASP.Net Core中使用Autofac 框架實踐說明，但願對你們有所幫助。

若是有不對的或不理解的地方，但願你們能夠多多指正，提出問題，一塊兒討論,不斷學習,共同進步。🤣