ASP.NET CORE 内置的IOC解读及使用
在我接触IOC和DI 概念的时候是在2016年有幸倒腾Java的时候第一次接触,当时对这两个概念很是模糊;后来由于各种原因又回到.net 大本营,又再次接触了IOC和DI,也算终于搞清楚了IOC和DI 这两个概念关系。使用过ASP.NET Core的人对这两个概念一定不陌生,想必很多人还是很难去理解这两个东西,所以,趁着今天有空,就去把两个概念捋清楚,并将学习过程的知识点记录下来。
一、概念
1.1 什么是IOC?
Ioc—Inversion of Control,即控制反转
,其是一种设计思想
,而不是一种技术。再没有使用IOC之前,我们一般是通过new来实例化,从而创建一个对象。但是我们使用IOC之后,创建这个对象的控制权将由内部转换到外部,那么这个过程便可以理解为控制反转。也即把对象转换成抽象对象的依赖
.。
同时控制反转也是一个目标,控制反转的优点有如下两点:
- 可以很好的做到
解耦
屏蔽对象的实现细节
,只关心动作不关心动作中的细节。
1.2 什么是DI(依赖注入)?
全称为Dependency Injection
,意思自身对象中的内置对象是通过注入的方式进行创建。形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。
1.3 IOC和DI的联系?
IOC是一种设计思想,而DI是这种设计思想的一个实现。理解IOC和DI的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”。
●谁依赖于谁:当然是应用程序依赖于IoC容器;
●为什么需要依赖:应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源;
●谁注入谁:很明显是IoC容器注入应用程序某个对象,应用程序依赖的对象;
●注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源(包括对象、资源、常量数据)
1.4 常见的IOC框架。
微软.net core 内置的DI、Autofac、Unity
以上已经把IOC和DI 这两个联系简要捋清楚了,下面我们一起学习.net core 内置的DI使用。
二、内置IOC
2.1 内置的IOC 有三种生命周期
Transient
:瞬时生命周期, Transient服务在每次被请求时都会被创建一个新的对象。这种生命周期比较适用于轻量级的无状态服务。Scoped
: Scoped生命周期的服务是每次web请求被创建,局部单例对象, 在某个局部内是同一个对象(作用域单例,本质是容器单例);一次请求内是一个单例对象,多次请求则多个不同的单例对象.Singleton
: Singleton生命能够周期服务在第一被请求时创建,在后续的每个请求都会使用同一个实例。如果你的应用需要单例服务,推荐的做法是交给服务容器来负责单例的创建和生命周期管理,而不是自己来走这些事情。
我们先来看一张图:
ASP.NET Core本身已经集成了一个轻量级的IOC容器
,开发者只需要定义好接口后(抽象),并且对抽象的接口进行实现,再Startup.cs的ConfigureServices方法里使用对应生命周期的注入,再调用的地方进行使用,比如构造函数注入等等。
在start.up类中ConfigureServices方法对实例进行注册如下代码:
// This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.public void ConfigureServices(IServiceCollection services){Console.WriteLine("ConfigureServices");services.AddControllersWithViews();//注入生命周期为单例的服务services.AddSingleton<ISingletonService, SingletonService>();//注入生命周期为Scoped 的服务services.AddScoped<IScopedService, ScopedService>();//注入生命周期为瞬时的服务services.AddTransient<ITransientService, TransientService>();}
上面代码我分别注册了单例、瞬时、作用域的生命周期的服务。
下面简单写了一个例子让大家看看这三个生命周期的实例的代码
三个生命周期的抽象服务实现代码如下:
public class ScopedService : IScopedService
{public string GetInfo(){return $"this is scoped service ";}
}public class SingletonService : ISingletonService
{public string GetInfo(){return $"this is singleton service";}
}public class TransientService : ITransientService
{public string GetInfo(){return $"this is transient service";}
}
控制器代码如下:
public IActionResult Index(){using (IServiceScope scope = HttpContext.RequestServices.CreateScope()){var transientService = scope.ServiceProvider.GetService<ITransientService>();var transientService2 = scope.ServiceProvider.GetService<ITransientService>();var result = $"{transientService.GetInfo()} hashCode : {transientService.GetHashCode()} <br/>";result += $"{transientService2.GetInfo()} hashCode : {transientService2.GetHashCode()} <br/>";ViewBag.Transient = result;var scopeService= scope.ServiceProvider.GetService<IScopedService>();var scopeService2 = scope.ServiceProvider.GetService<IScopedService>();result = $"{scopeService.GetInfo()} hashCode :{ scopeService.GetHashCode()} <br/>";result += $"{scopeService2.GetInfo()} hashCode :{ scopeService2.GetHashCode()} <br/>";ViewBag.Scope = result;var singletonService = scope.ServiceProvider.GetService<ISingletonService>();var singletonService2 = scope.ServiceProvider.GetService<ISingletonService>();result = $"{singletonService.GetInfo()} hashCode:{ singletonService.GetHashCode()} <br/>";result += $"{singletonService2.GetInfo()} hashCode:{ singletonService2.GetHashCode()} <br/>";ViewBag.Singletion = result;}return View();}
index.cshtml 视图代码如下:
@{ViewData["Title"] = "Home Page";
}<b>Transient生命周期</b>
<div>@Html.Raw(ViewBag.Transient)
</div><b>Scoped生命周期</b>
<div>@Html.Raw(ViewBag.Scope)
</div><b>Singletion生命周期</b>
<div>@Html.Raw(ViewBag.Singletion)
</div>
分别运行两次的结果如下图:
从上图的运行的每个对象的hashCode 的结果看出Transient
生命周期是每次获得对象都是一次新的对象;Scoped
生命周期是在作用域是同一个对象,非作用域内则是新的对象;Singletion
生命周期是最好理解的,是这个服务启动后都是一个对象,也即是全局单例对象
。
2.2 注入的几种方式
直接注入IServiceProvider的方式
services.AddSingleton();
然后在构造函数中通过如下方式获取具体实现
public HomeController(IServiceProvider serviceProvider)
{var singletonService = serviceProvider.GetService<SingletonService>();
}
通过GetServices方式
services.AddSingleton<ISingletonService, SingletonService>();
然后在构造函数中通过如下方式获取具体实现
public HomeController(IServiceProvider serviceProvider){var singletonService = serviceProvider.GetService<ISingletonService>();}
构造函数直接注入方式(推荐)
public HomeController(ISingletonService singletonService){var _singletonService =singletonService;}
集合方式注入
这种方式其实就是省去了注入IServiceProvider
的过程,直接将GetServices
获取的结果进行注入。首先注入interface
及具体实现
services.AddSingleton<ISingletonService, SingletonService1>();
services.AddSingleton<ISingletonService, SingletonService2>();
获取的方式如下
public HomeController(IEnumerable<ISingletonService> services)
{var singletoService1 = services.First();var singletoService2 = services.Skip(1).First();
}
工厂方式注入
然后我们继续注入Func这个工厂,这里我们按int
来返回不同的实现,当然你也可以采用其他方式比如string
services.AddSingleton(provider =>
{Func<int, ISingletonService> func = n =>{switch (n){case 1:return provider.GetService<SingletonService1>();case 2:return provider.GetService<SingletonService2>();default:throw new NotSupportedException();}};return func;
});
然后在构造函数中通过如下方式获取具体实现
public HomeController(Func<int, ISingletonService> funcFactory)
{var singletonService1 = funcFactory(1);var singletonService2 = funcFactory(2);
}
除了以上的几个注入方式外,还可以通过反射的方式批量注入程序集的方式,这里就不一一写出具体的例子,自己去尝试。
三、IOC怎么解耦?
学习到这里,大家对IOC和DI 的使用已经有了一定的掌握,上面我提到过IOC
的目标是解耦
、屏蔽对象的实现细节
这两大优点;再来回顾上面的代码实现 可以发现,推荐的注入方式是通过抽象接口
的方式进行注入而不是直接注入对象方式。
现在我列举一个企业发展过程中很常见的一个例子,比如:我在一家企业担任开发工作,开发了一个电商平台系统,系统中需要用到日志系统,由于当时的各种外在环境,我们使用的日志是nlog
这个日志组件;但是经过平台的不断发展后,nlog 日志组件已经不能满足我们平台的需求,需要寻求更智能的日志系统,比如Exceptionless
,这时候我们就不得不权衡下现有代码的可维护性。刚好这个电商平台系统代码使用了IOC 使得代码可维护性比较强,日志系统耦合性比较低,只需要简单的几行代码即可实现日志系统的大换血。现在来看下电商系统目前使用的日志系统相关的代码。
日志组件服务注册如下代码:
services.AddSingleton<ILogService, nLogService>();
各业务中使用nlog代码大概如下:
public HomeController(ILogService LogService){_logService =LogService;_logService.Info("=========开始访问========");}
从上面的代码中使用日志的相关业务代码都是通过IOC来进行控制反转调用日志服务,隐藏了日志服务业务的实现细节;使用业务方无需关注日志的实现细节,从而达到 了高度解耦的效果-屏蔽对象实现细节
。
现在我们进行日志系统大换血代码只需要实现一个新的日志服务,我这里创建ExceptionlessLogService
类继承ILogService
即可,同时安排对应的人去实现ExceptionlessLogService
这个类就可以达到日志系统升级的效果。
更换后的代码如下:
services.AddSingleton<ILogService, NLogService>();
改成
services.AddSingleton<ILogService, ExceptionlessLogService>();
这样就达到了一行代码升级了整个系统的日志系统,业务调用方无需任何的改动。
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