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ASP.NET Core 中的 Dependency injection

news 2025/7/22 1:39:59

依赖注入（Dependency Injection，简称DI）是为了实现各个类之间的依赖的控制反转（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：

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。
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。
或者通过IServiceScopeFactory 来Resolve。
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。
}