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浅谈ASP.NET Core中的DI

发布:2022/1/18 10:39:20作者:管理员 来源:本站 浏览次数:755

DI的一些事


传送门马丁大叔的文章

什么是依赖注入(DI: Dependency Injection)?


依赖注入(DI)是一种面向对象的软件设计模式,主要是帮助开发人员开发出松耦合的应用程序。同时呢,让应用更容易进行单元测试和维护。

DI其实就是用一个注入器类为一个对象提供其依赖的一个过程!如何更好的理解呢?下面就举个列子解释下!

比如 class Client,它要使用服务class Service的提供的功能,这个时候就说Service是Client的依赖,程序实现如下:

var s = new Service();

var c = new Client(s);


很明显我们还要承担创建Service的对象的职责,程序出现了强耦合问题,后面如果需求变化,我们要替换掉Service,那我们就要修改这边的代码,这样的程序很面明,扩展性,灵活性比较差了!


引入DI之后呢,我们应该还有一个注入器类,假设是 class Injector 。为了更好的解释DI的好处,上面的代码我们重新设定为 class Client 依赖 接口IService , class Service 实现了IService ,这个时候我们的程序主流程不需要关注如何创建的Service,可以把这部分的职责委托给Injector,我们只要告诉Injector,我需要IService,请提供给我,程序实现如下:

var s = Injector.Get(typeof(IService));

var c = new Client(s);


这样的好处就很明显了,我们只关注自己的核心业务职责,对应依赖如何创建的,具体是什么类实现的,都不用自己管了,权力交给注入器就可以了!


<u> 划重点</u>:其实上面这个过程大家应该发现了我们把本来自己的一部分控制权,转交给了注入器去做,这个就是我们经常说的IOC(Inversion of Control,控制反转)。DI其实就是IOC计原则的一种实现。还有我们平常说的观察者默认,其实也是IOC的一种实现,核心就是把部分职责(非核心职责)转交出去,从而去构建出一种松耦合的应用!

什么是依赖注入容器(DI Container)?


DI Container ,也可以叫 IOC Container,其实是一个框架(Framework),它提供了一整套的DI解决方案,它负责创建依赖,然后自动把依赖注入到需要它们的其他对象里面,同时还负责管理依赖的生命周期!一些强大的第三方容器还提供各种各样的功能,使我们更加愉快的撸代码!


常用的第三方DI Container:


   Spring.NET


   Autofac


   Unity


   Ninject


ASP .NET Core中的DI


在ASP.NET Core中,把依赖统一称作服务(services),所以DI Container就也被称为Service Container,Asp.NET Core提供了一个简单的内置容器 IServiceProvider ,它默认支持构造器注入 constructor injection,满足我们大多数的功能需求!


服务主要分为两类:


   Framework Services:框架服务,由ASP.NET Core框架提供,例如 IApplicationBuilder 、IHostingEnvironment ... ,详情见https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/core/fundamentals/dependency-injection?view=aspnetcore-3.1#framework-provided-services 。


   Appliction Services:应用服务,由我们根据实际业务创建。


如果要通过DI容器自动实现注入我们的服务,我们必须要先在容器中登记服务(只需要注册应用服务,框架服务已经被ASP.NET Core框架注入了)。

注册服务(Registering Services)


假设我们有一个ILog接口和它的一个实现类,我们要把它注入到DI容器里面,然后在应用中使用它。

public interface ILog

{

   void Info(string msg);

   void Error(string err);

}


public class ConsoleLogger:ILog

{

   public void Info(string msg)

   {

       Console.WriteLine(msg);

   }

   public void Error(string err)

   {

       Console.WriteLine(err);

   }

}


然后在Startup类的ConfigureServices()方法中注册上面的服务,ConfigureServices()有一个IServiceCollection参数,就是用它来注册应用服务。

public class Startup

{    

   public void ConfigureServices(IServiceCollection services)    

   {        

       services.Add(new ServiceDescriptor(typeof(ILog), typeof(ConsoleLogger), ServiceLifetime.Singleton));            

   }

}


类ServiceDescriptor用来描述服务的类型、服务的具体实现已经服务的一个生命周期(Service Lifetime),上面我们指定了服务ILog的实现是ConsoleLogger,且是一个单例(Singleton)。


通常情况我们都是使用IServiceCollection扩展方法来注册服务

services.AddSingleton<ILog, ConsoleLogger>();//注册为单例


services.TryAddSingleton<ILog, ConsoleLogger>();

构造函数注入(Contractor Injection)


一旦我们注册了函数,当应用类的构造函数包含了需要依赖的服务,DI容器就自动帮我们注入依赖。

public class HomeController : Controller

{

   ILog _log;


   public HomeController(ILog log)

   {

       _log = log;

   }

   public IActionResult Index()

   {

       _log.Info("Executing /home/index");



       return View();

   }

}    


控制器需要ILog服务,只需要在构造函数的参数中包含ILog类型即可,我们不需做其他任何事,DI容器自动给我们创建ILog的实例,并根据注入时指定的生命周期,在切当是时机销毁(Dispose)这个实例。

Action方法注入(Method Injection)


有时候,我们只需要在某一个方法中需要这个服务,这时,我们可以给方案的参数标记上[FromServices] 这个特性,容器就能自动为我们注入这个依赖服务的实例了

public IActionResult Index([FromServices] ILog log)

{


   log.Info("Index method executing");



   return View();


}

属性注入(Property Injection)


ASP.NET Core自带这个容器不支持,需要使用第三方容器,例如Autofac 。

服务的生命周期(Service Lifetime)


DI容器负责管理已注册服务的生命周期,它根据指定的生命周期自动销毁服务实例。ASP.NET Core 的服务可以配置以下三种生命周期形式:


   Transient(瞬态)


   每次从DI容器中解析(获取)服务时,DI容器都是返回一个新的服务实例。


//原始方法

services.Add(new ServiceDescriptor(typeof(ILog), typeof(ConsoleLogger), ServiceLifetime.Transient));

//扩展方法

services.AddTransient<ILog, ConsoleLogger>();


Scoped(作用域)


每一个作用域范围内(例如每一个HTTP 请求)从DI容器中解析出来的实例都是同一个

//原始方法

services.Add(new ServiceDescriptor(typeof(ILog), typeof(ConsoleLogger), ServiceLifetime.Scoped));

//扩展方法

services.AddScoped<ILog, ConsoleLogger>();


Singleton(单例)


只在第一次请求是创建,之后所有请求都共享同一个服务实例,直到应用程序的生命周结束。所以在ASP.NET Core应用中,没有必须手动去创建一个单例,通过注册一个单例服务到容器中即可。

//原始方法

services.Add(new ServiceDescriptor(typeof(ILog), new ConsoleLogger()));

//扩展方法

services.AddSingleton<ILog, ConsoleLogger>();

DI使用经验的一些总结

泛型如何注册?


通过开放式泛型(Open Generics)注册服务。假设上面的类型修改成 ILog<T> 和


ConsoleLogger<T> ,那么我们按照下面的方式注册即可

services.AddScoped(typeof(ILog<>), typeof(ConsoleLogger<>));

相同的接口类型注入两个实现类型会怎样?


如果我们在注册服务时,相同类型注册多次并不会报错,但在解析时,返回的是最后一次注册的类型的实例。

   public interface ILog


   {

       void Info(string msg);

   }


   public class Logger1 : ILog

   {

       public void Info(string msg)

       {

       }

   }


   public class Logger2 : ILog

   {

       public void Info(string msg)

       {

       }

   }


public class Startup

{

    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)

    {

        services.AddTransient<ILog, Logger1>();

        services.AddTransient<ILog, Logger2>();

    }

}

public class HomeController : Controller

{

    ILog _log;

    public HomeController(ILog log)

    {


        _log = log;//_log is Logger2


    }

}


为了避免我们多次注册,导致具体实现被覆盖的问题,所以我们一般都是使用 TryAddTransient,这个方法注册时,检测到相同类型已经被注册过,就不会在进行注册

public class Startup

{

    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)

    {

        services.TryAddTransient<ILog, Logger1>();

        services.TryAddTransient<ILog, Logger2>();

    }

}

public class HomeController : Controller

{

    ILog _log;

    public HomeController(ILog log)

    {


        _log = log;//_log is Logger1


    }

}

自己想要手动从容器中获取服务对象,怎么做?


ASP.NET Core中的DI Container是IServiceProvider,只要获取这个对象,然后调用 GetService 这个方法即可。


   如果在Controller中


   HttpContext的属性RequestServices就是IServiceProvider类型,所以我们可以按照下面的方法:


     public IActionResult Index()

     {

         var services = this.HttpContext.RequestServices;

         var log = (ILog)services.GetService(typeof(ILog));


         log.Info("Index method executing");


         return View();

     }


如果在应用中


在应用中时,我们可以通过构造函数注入IServiceProvider

public class MyAppService

{

   private IServiceProvider _services;

   public MyAppService(IServiceProvider services)

   {

       _services=services;

   }

   public void Test()

   {

       //原始方法

       var log = (ILog)_services.GetService(typeof(ILog));

       //通过扩展方法,需要nuget添加Microsoft.Extensions.DependencyInjection.Abstractions 这个引用

       var log = _services.GetService<ILog>();

   }

}

结语


ASP.NET Core已经很强大了,提供了很多实用功能,希望.Net的战友们能在基本知识储备的前提下,多多发掘总结出ASP.NET Core开发的最佳实践,为推动.NET Core生态建设贡献一份自己的力量!:muscle: