ASP.NET Core 中的 Dependency injection

依赖注入(Dependency Injection,简称DI)是为了实现各个类之间的依赖控制反转(Inversion of Control,简称IoC )。
ASP.NET Core 中的Controller 和 Service 或者其他类都支持依赖注入。

依赖注入术语中,
Service 是一个为其他对象提供服务的类**。
Service 不是一个Web Service,与Web Service无关

Service的使用方法一般是:

  1. 在Main函数中注册Register到容器中,可以使用ASP.NET Core 内置的容器或者第三方容器,比如Autofac。
  2. 在注册过的类的构造函数中即可将其他依赖类当作入参Resolve
  3. 或者通过IServiceScopeFactory Resolve
  4. 容器负责Dispose

比如:
定义接口:

public interface IMyDependency
{void WriteMessage(string message);
}

定义实现类:

public class MyDependency : IMyDependency
{public void WriteMessage(string message){Console.WriteLine($"MyDependency.WriteMessage Message: {message}");}
}

在Services容器中注册类:

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddScoped<IMyDependency, MyDependency>();
builder.Services.AddScoped<PageModel, IndexModel>();
var app = builder.Build();
app.Run();

使用构造函数Resolve依赖对象:

public class IndexModel : PageModel
{private readonly IMyDependency myDependency;public IndexModel(IMyDependency myDependency){myDependency = myDependency;            }
}

这样不用在IndexModel 内部再new一个IMyDependency 类的对象,而是使用构造函数传入的对象。
而由容器来维护创建Service的对象的生命周期,这个过程叫做Resolve,对象共有3种生命周期:

  • Transient,每次Resolve的时候都重新创建,即使在同一个Http Reuest中。
  • Scoped,每次Http Reuest中,Resolve的时候重新创建,在该请求中不变。
  • Singleton,第一次Resolve的时候创建,后续Resolve都使用相同的对象。Singleton 的Service必须线程安全,因为所有线程都要用到,并且要考虑内存的用量。
    注意:不应该在Singleton Service中Resolve Scoped类型的对象,反过来可以,因为可能导致Scoped类型的对象无法dispose。

使用IServiceScopeFactory 实现Resolve依赖对象:

public class IndexModel : PageModel
{private readonly IServiceScopeFactory serviceScopeFactory;public IndexModel(IServiceScopeFactory serviceScopeFactory){serviceScopeFactory = serviceScopeFactory;            }public DoSomething(){using (var scope = serviceScopeFactory .CreateScope()){// resolve a database connectionvar db = scope.ServiceProvider.GetService<IDatabaseConnection>();// do something with it}            }
}

注册一组Service,类似实现一个

builder.Host.UseSerilog();

需要写一个ServiceCollection的扩展类,然后在实现中注册相关的类:

namespace Microsoft.Extensions.DependencyInjection
{public static class MyConfigServiceCollectionExtensions{public static IServiceCollection AddConfig(this IServiceCollection services, IConfiguration config){services.Configure<PositionOptions>(config.GetSection(PositionOptions.Position));services.Configure<ColorOptions>(config.GetSection(ColorOptions.Color));return services;}public static IServiceCollection AddMyDependencyGroup(this IServiceCollection services){services.AddScoped<IMyDependency, MyDependency>();services.AddScoped<IMyDependency2, MyDependency2>();return services;}}
}

然后就可以这样注册了

builder.Services.AddConfig(builder.Configuration).AddMyDependencyGroup();

如何设计项目中的依赖Service:

  • 应当避免有状态的,静态的类
  • 应当避免地App中创建全局对象,而应该使用singleton services。
  • 应当避免直接在service中初始化依赖的类,这样会增加耦合。
  • 应当保证service功能单一,以便测试。
  • 如果类中有大量的依赖注入,说明这个类的功能过于复杂,应当拆分,使其单一职责。

Service的Dispose:

  • Singleton类型的 Service 不应该添加Dispose方法,App结束进程时会自动dispose。
  • Scoped和Transient类型的Service 应该添加Dispose方法,容器会自动调用。

其余建议

  • 不支持 async/await 注入,因为C#不支持async构造函数。
  • 不直接在容器中持久保存数据。
  • 配置项应该使用options pattern
  • 不应该static访问service。
  • 尽量让DI工厂的操作:同步,快速。
  • 通在构造函数中注入的时候,不应该使用 service locator pattern
  • 配置service的时候不应该调用 BuildServiceProvider,而只应该在注册B service时需要resolve A service的时候才用。
  • 开启Scope validation,避免scoped service中使用singletons service。
  • container 直接resolve service,可能会导致内存泄露,比如:
static void TransientDisposablesWithoutDispose()
{var services = new ServiceCollection();services.AddTransient<ExampleDisposable>();ServiceProvider serviceProvider = services.BuildServiceProvider();for (int i = 0; i < 1000; ++ i){_ = serviceProvider.GetRequiredService<ExampleDisposable>();}//1,000 个对象会被创建,serviceProvider 不dispose,这1000个对象就不dispose。
}

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