依赖注入在 dotnet core 中实现与使用:2 使用 Extensions DependencyInjection
既然是依赖注入容器,必然会涉及到服务的注册,获取服务实例,管理作用域,服务注入这四个方面。
服务注册涉及如何将我们的定义的服务注册到容器中。这通常是实际开发中使用容器的第一步,而容器本身通常是由框架来实例化的,大多数时候,并不需要自己初始化容器。
获取服务实例这一步,在实际开发中通常也不涉及,服务示例一般是通过注入来实现的。这里只是为了让我们对容器的使用了解的更全面一些。
管理作用域一般在开发中也不涉及,框架,例如 .NET 的 MVC 框架已经帮我们把这个问题处理了。
服务注入是我们需要关注的,不同的依赖注入容器支持不同的注入方式。在使用中,我们会通过注入来获取服务对象的实例。而不是自己 new 出来。
看起来很复杂,使用的时候其实很简单。
1. 服务注册
1.1 支持不同的作用域 Scope
DependencyInjection 通过 Add 方法来进行服务注册,三种不同的作用域通过三种带有不同后缀的 Add 方法来支持。
services.AddSingleton<IUserService, UserService>();
services.AddScoped<IUserService, UserService>();
services.AddTransient<IUserService, UserService>();
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Singleton 就是单例,以后通过该容器获取出来的,都是同一个服务对象实例。
Scoped 就是限定了作用域,在每个特定的作用域中,只会有一个服务对象实例。作用域需要你自己来创建,后面在使用服务的时候,我们再介绍。
而 Transient 则在每次从容器中获取的时候,都对创建新的服务对象实例。
三种作用域简单明了,后面我们介绍服务注册的时候,就不再关注服务的作用域,都使用单例来介绍,其它两种方式是相同的。
1.2 基于接口注册
这是最为常见的注册方式,在实际开发中,服务一般都有对应的接口。为了方便注册,在 .NET Core 中一般使用泛型方式进行注册,这样比较简洁。是最推荐的方式。
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services.AddSingleton<IUserService, UserService>();
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当然,也可以使用基于类型的方式注册,不过代码没有使用泛型方式优雅。你需要先获取服务的类型,再通过类型进行注册。
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services.AddSingleton( typeof (IUserService), typeof (UserService));
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1.3 直接注册实例
如果服务并没有对应的接口,可以直接使用对象实例注册,ServiceCollection 会直接使用该实例类型作为服务接口类型来注册,这种方式比较简单粗暴。
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services.AddSingleton( typeof (UserService));
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1.4 注册泛型服务
泛型是很强大的特性,例如,泛型的仓储,我们只需要一个泛型仓储,就可以通过它访问针对不同类型的数据。
容器必须要支持泛型的服务,例如,针对下面的简化仓储示例,注意这里的 Get() 简化为只返回默认值。
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public interface IRepository<T>
{
T Get( int id);
}
public class Repository<T>: IRepository<T> {
public Repository() {
Console.WriteLine( typeof (T).Name);
}
public T Get( int id){
return default (T);
}
}
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只需要注册一次,就可以获得不同实现的支持。但是,泛型比较特殊,不能这样写:
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services.AddSingleton<IRepository<>, Repository<>>();
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你需要通过类型的方式来进行服务注册。
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services.AddSingleton( typeof (IRepository<>), typeof (Repository<>));
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如果没有这个仓储接口的话,就可以这样注册。
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services.AddSingleton( typeof (Repository<>));
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如果涉及到多个类型的泛型,例如仓储的定义变成下面这样,id 的类型使用 K 来指定。
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public interface IRepository<T, K>
{
T Get(K id);
}
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而仓储的实现也变成下面这样:
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public class Repository<T, K>: IRepository<T, K> {
public Repository() {
Console.WriteLine( typeof (T).Name);
}
public T Get(K id){
return default (T);
}
}
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注册的时候,就需要写成下面的样子:
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services.AddSingleton ( typeof (IRepository<,>), typeof (Repository<,>));
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1.5 工厂模式注册
除了让容器帮助构造服务对象实例,我们也可以自己定义构建服务对象实例的工厂供容器使用。
如果服务实现没有参数,例如 UserRepository,可以这样写:
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services.AddSingleton<IUserRepository>( (serviceProvider) => {
return new UserReposotory();
} );
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如果构造函数是有参数的,比如:
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public class UserReposotory: IUserRepository {
public UserReposotory( string name){
Console.WriteLine( name);
}
}
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注册就变成了下面的样子,需要注意的是,工厂会得到一个 ServiceProvider 的实例供你使用。
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services.AddSingleton<IUserRepository> ((serviceProvider) => {
Console.WriteLine ( "construction IUserReposority" );
return new UserReposotory ( "Tom" );
});
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1.6 直接使用 ServiceDescriptor 注册
实际上,上面各种注册方式最终都会通过创建一个服务描述对象来完成注册,它的定义如下,你可以看到上面各种注册方式所涉及的痕迹。
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public class ServiceDescriptor
{
public ServiceLifetime Lifetime { get ; }
public Type ServiceType { get ; }
public Type ImplementationType { get ; }
public object ImplementationInstance { get ; }
public Func<IServiceProvider, object > ImplementationFactory { get ; }
}
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所以,实际上,你可以通过自己创建这个服务描述对象来进行注册。
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services.Add(ServiceDescriptor.Singleton<IUserService, UserService>());
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殊途同归,其实与使用上面的方式效果是一样的。
2 管理 Scope
如果注册服务的时候,指定了服务是单例的,无论从哪个 Scope 中获得的服务实例,都会是同一个。所以,单例的服务与 Scope 就没有什么关系了。
如果注册服务的时候,指定了服务是瞬态的,无论从哪个 Scope 中获取服务实例,都会是新创建的,每次获取就新创建一个。所以,瞬态的服务与 Scope 也没有什么关系了。
只有在注册时声明是 Scoped 的服务,才会涉及到 Scope。所以,只有 Scoped 的服务才会涉及到 Scope。
在容器初始化之后,会创建一个根的 Scope 作用域,它是默认的。
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IServiceProvider provider = services.BuildServiceProvider ();
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在需要作用域的时候,可以通过已经创建的 provider 来创建作用域,然后从这个新创建的作用域再获取当前的服务提供器。
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IServiceProvider provider = services.BuildServiceProvider ();
IServiceScope scope = provider.CreateScope();
IServiceProvider scopedServiceProvider = scope.ServiceProvider;
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通过作用域的服务提供器获取服务对象实例的时候,就会影响到通过 Scoped 注册的服务了。
这种类型的服务在每一个 Scope 中只会创建一个。
在微软的实现中,不支持嵌套的 Scope。
3 注入服务
现在又回到了涉及编程中的使用,在需要服务对象实例的时候,我们只需要注入。
微软的实现实际上只支持了构造函数注入。例如:
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public class HomeController : Controller
{
private readonly IDateTime _dateTime;
public HomeController(IDateTime dateTime)
{
_dateTime = dateTime;
}
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4 常见问题
多次注册问题
你可以对同一个服务类型多次注册,这并不会遇到异常。在获取服务对象实例的时候,是通过最后一次注册来支持的。
需要的话,也可以获取到所有注册的服务对象实例。
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var instances = provider.GetServices( typeof (IUserService));
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不是直接注入服务,而是注入容器
容器本身也可以注入,它的类型是 IServiceProvider,这样,你可以自己来通过容器完成特殊的处理。
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var sp = provider.GetService<IServiceProvider> ();
var userService = sp.GetService<IUserService> ();
Console.WriteLine (userService);
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5 简化注册过程
https://www.cnblogs.com/catcher1994/p/handle-multi-implementations-with-same-interface-in-dotnet-core.html
参考资料:
ServiceCollectionServiceExtensions at GitHub
Does .net core dependency injection support Lazy<T>
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