asp.net core之依赖注入

依赖注入概念

ASP.NET Core 支持依赖关系注入 (DI) 软件设计模式，这是一种在类及其依赖关系之间实现控制反转 (IoC) 的技术。
按照官方文档的描述：
依赖关系注入通过以下方式解决了这些问题：

使用接口或基类将依赖关系实现抽象化。
在服务容器中注册依赖关系。 ASP.NET Core 提供了一个内置的服务容器 IServiceProvider。服务通常已在应用的 Program.cs 文件中注册。
将服务注入到使用它的类的构造函数中。框架负责创建依赖关系的实例，并在不再需要时将其释放。

探索Asp.net core中的依赖注入

生命周期

在asp.net core中，以来注入有三个生命周期。
分别为Singleton（单例），Scoped（范围），Transient（瞬态）。
Singleton（单例），很好理解，就是一个单例模式，在整个应用的生命周期中只会初始化一次。
Scoped（范围），每一次请求中实例化一次。
Transient（瞬态），每次使用都是一个新的实例化对象。
注入方式分别如下：

services.AddSingleton(); //单例
services.AddScoped(); //范围
services.AddTransient(); //瞬态

来实践一下，用VS新建一个WebApi项目，然后添加三个类，对应三个生命周期。

public class TestTransient
{
    public TestTransient()
    {
        Id = Guid.NewGuid();
    }

    public Guid Id { get; set; }
}

public class TestSingleton
{
    public TestSingleton()
    {
        Id = Guid.NewGuid();
    }

    public Guid Id { get; set; }
}

public class TestScoped
{
    public TestScoped()
    {
        Id = Guid.NewGuid();
    }

    public Guid Id { get; set; }
}

然后在Program中添加注入,这里我没用接口注入，直接注入类，我们也可以使用接口注入的方式。

builder.Services.AddSingleton<TestSingleton>();
builder.Services.AddScoped<TestScoped>();
builder.Services.AddTransient<TestTransient>();

接下来我们在控制器中通过构造函数注入我们的三个类。

private readonly ILogger<WeatherForecastController> _logger;
private readonly TestScoped _testScoped;
private readonly TestSingleton _testSingleton;
private readonly TestTransient _testTransient;

public WeatherForecastController(ILogger<WeatherForecastController> logger, TestScoped testScoped, TestSingleton testSingleton, TestTransient testTransient)
{
    _logger = logger;
    _testScoped = testScoped;
    _testSingleton = testSingleton;
    _testTransient = testTransient;
}

在调用Get方法中打印我们的Id
第一次请求
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第二第三次请求

可以看到单例的Id每次请求都是一致的，而范围和瞬态的在不同请求中都不一样。
那么如何区别Scoped和Transient呢？很简单，我们直接整一个简单的中间件，分别注入并答应对应Id。

app.Use(async (httpContext, next) => 
{
    var scoped = httpContext.RequestServices.GetRequiredService<TestScoped>();
    var transient = httpContext.RequestServices.GetRequiredService<TestTransient>();
    Console.WriteLine($"Middleware scoped: {scoped.Id}");
    Console.WriteLine($"Middleware transient: {transient.Id}");
    await next(httpContext);
});

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可以看到，在一次请求中Scoped的Id是一致的，Transient的Id每次都不一样。

服务注册方法

在上面中我只是用了其中一种注册方法，就是直接注册类。
除此之外，我们还可以通过接口注入。
比如我们添加一个IScopedDependency的接口，然后新建一个TestAbcScoped继承IScopedDependency，然后在Program中添加注入

builder.Services.AddScoped<IScopedDependency, TestAbcScoped>();

之后我们在构造器中使用IScopedDependency注入的话，则自动会获得TestAbcScoped的实现实例。
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通过我们Debug监视，可以发现IScopedDependency注入的实例确实是TestAbcScoped。
当我们注册同一个接口的多个实现时，默认取最后一次注入的实例，当我们需要获取全部接口的实现时，可以通过注入IEnumerable

public class TestAbcScoped : IScopedDependency
{
}
public class TestAbcdScoped : IScopedDependency
{
}

注册顺序为：

builder.Services.AddScoped<IScopedDependency, TestAbcScoped>();
builder.Services.AddScoped<IScopedDependency, TestAbcdScoped>();

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可以看到，单个注入会取后注入的实例，IEnumerable注入则会获取所有的实例。
注意：
除此之外，还有TryAddXXX的方法，注册服务时，如果还没有添加相同类型的实例，就添加一个实例。
服务注册通常与顺序无关，除了注册同一类型的多个实现时。

服务注入

上面我们实操时所用的注入方法都是构造器注入，这也是官方推荐的注入方式。
除此之外，我们还可以使用IServiceProvider获取服务，上面中间件所用到的HttpContext.RequestService本质是一个IServiceProvider实例。
三方框架加持注入功能，asp.net core的注入方式有限，我们可以使用Autofac来增强。
使用autofac之后我们可以支持属性注入，即无需在构造器中添加，只需要构造对应的属性即可。
属性注入和构造器注入的优缺点对比。
构造器注入可以清晰的看出我们所有注入的实例，对于协作和沟通有比较大的帮助。但是，若是注入的东西太多，会导致一个很庞大的构造器，当然官方的建议是，当存在那么多的注入的时候，就需要考虑拆分业务了。
属性注入则只需要通过构造一个属性，系统自动注入，弱点是没有构造器清晰辨别。毕竟不容易区分哪些属性是通过注入的，哪些是业务赋值的。
在考虑到继承方面时，有时候属性注入会比构造器注入合适，比如在基类中，我们往往可以注入通用的服务，这样在子类的构造器中就无需再次注入该服务。

注意事项

在使用依赖注入的时候，我们最好要明确每个服务的生命周期，在长生命周期的服务中，切勿注入短生命周期的服务。
如在单例中注入范围服务或瞬时服务，在范围服务中注入瞬时服务。否则会出现对象已被释放的情况。
在新版本中，单例里面注入范围服务，程序会自动检测并提示异常。但是在旧版本中是没有提示的，这点需要注意。
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如何在单例中使用Scoped范围服务呢，可以使用IServiceScopeFactory，IServiceScopeFactory始终注册为单例实例，通过IServiceScopeFactory创建一个Scope生命周期。

public class TestSingleton
{
    private readonly IServiceScopeFactory _serviceScopeFactory;
    public TestSingleton(IServiceScopeFactory serviceScopeFactory)
    {
        _serviceScopeFactory = serviceScopeFactory;
        Id = Guid.NewGuid();
    }

    public Guid Id { get; set; }

    public void Console()
    {
        using(var scope = _serviceScopeFactory.CreateScope()) 
        {
            var testScoped = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<TestScoped>();
            System.Console.WriteLine($"TestSingleton - TestScoped: {testScoped.Id}");
        }
    }
}

再次启动服务正常，并且请求可以看到，我们CreateScope后，生成的Id也是跟请求中的Scoped不一样的，因为他们属于不同的Scoped。
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饭勺oO