ASP.NET Core - 依賴注入

　　考慮到主題問題，在這里不打算詳細講解依賴注入的概念，需要了解依賴注入的可以關注我的DI&IoC分類講解，這里我們專注於ASP.NET Core 體系中系統自帶的原生IoC容器是如何讓我們實現注入和解析的。

　　服務的生命周期　　

　　在開始之前，我們先了解一下服務的生命周期，這僅涉及到IServiceCollection和IServiceProvider兩個核心對象，這也是我們開篇文章中闡述的兩個重要對象。

　　在.NET Core中DI的核心分為兩個組件：IServiceCollection和 IServiceProvider。

• IServiceCollection    　　         負責注冊
• IServiceProvider       　　         負責提供實例
• ActivatorUtilities(暫不講解)      負責提供實例，允許在依賴關系注入容器中創建沒有服務注冊的對象。

　　服務注冊：

    　　public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
             services.AddTransient<ITransientTest, TransientTest>(); services.AddSingleton<ISingletonTest, SingletonTest>(); services.AddScoped<IScopedTest, ScopedTest>(); ..... }

　　通過IServiceCollection這個對象，系統將相應的服務以不同的生命周期模式（Transient、Scoped和Singleton）注冊到ServiceCollection對象里面。　

　　在此需要解釋一下服務的生命周期

　　Singleton：整個應用程序生命周期內只創建一個實例 

　　Transient：每一次請求都會創建一個新的實例

　　Scoped：  每次從同一個容器中獲取的實例是相同的、　　

interface ITransientTest { }
interface ISingletonTest { }
interface IScopedTest { }

class TransientTest : ITransientTest { }
class SingletonTest : ISingletonTest { }
class ScopedTest : IScopedTest { }

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IServiceCollection services = new ServiceCollection();
        services = services.AddTransient<ITransientTest, TransientTest>();
        services = services.AddScoped<IScopedTest, ScopedTest>();
        services = services.AddSingleton<ISingletonTest, SingletonTest>();

        IServiceProvider serviceProvider = services.BuildServiceProvider();
         
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider.GetService<ITransientTest>(), serviceProvider.GetService<ITransientTest>()));
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider.GetService<IScopedTest>(), serviceProvider.GetService<IScopedTest>()));
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider.GetService<ISingletonTest>(), serviceProvider.GetService<ISingletonTest>()));

        IServiceProvider serviceProvider1 = serviceProvider.CreateScope().ServiceProvider;
        IServiceProvider serviceProvider2 = serviceProvider.CreateScope().ServiceProvider;

        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider1.GetService<IScopedTest>(), serviceProvider1.GetService<IScopedTest>()));
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider1.GetService<IScopedTest>(), serviceProvider2.GetService<IScopedTest>()));
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider1.GetService<ISingletonTest>(), serviceProvider2.GetService<ISingletonTest>()));

        /* False
         * True
         * True
         * True
         * False
         * True
         */
    }
}

　　對象解析：

 　  當我們需要從容器中解析一個對象出來的時候，用到了IServiceProvider對象，它根據IServiceCollection注冊的服務類型提取相應的服務對象。　　

public class Test
{
    private readonly IServiceProvider _serviceProvider;

    public Test(IServicCollection serviceCollection)
    {
        _serviceProvider = serviceCollection.BuildServiceProvider();
    }

　　public TestController()
　　{
   　　//如果沒有，則返回null
   　　var testService1 = _serviceProvider.GetService<ITestService>();
   　　//如果沒有，則拋出InvalidOperationException異常
   　　var testService2 = _serviceProvider.GetRequiredService<ITestService>();

   　　//獲取對應的集合
   　　var testService3 = _serviceProvider.GetServices<ITestService>();
　　　　var testService4 = _serviceProvider.GetRequiredServices<ITestService>();
　　}　
}

 

　　整體的一個依賴注入流程如下圖

    

 

　　追本溯源

　　在上面我們知道了如何通過IServiceCollection和IServiceProvider這兩個對象注冊和解析對象，那么問題來了，這兩個對象是什么時候和如何創建的呢？

　　回到我們ASP.NET Core - 從Program和Startup開始的控制台程序，在WebHostBuilder調用Build方法創建WebHost的過程中，這時會創建一個ServiceCollection對象，並將系統需要的一系列預定義服務（如IHostingEnvironment、IConfiguration、IHttpContextFactory、IStartupFilter等）注冊在它之上。接下來會利用這個ServiceCollection對象創建出對應的ServieProvider（BuildServiceProvider()），而這兩個ServiceProvider和ServiceCollection對象會一並傳遞給最終創建的WebHost，WebHost會利用這個ServiceProvider對象解析出Startup對象，並調用它的Configure方法用來完成對整個管道的建立。

　　非常值得一提的是，Startup中的ConfigureServices方法是允許具有一個IServiceProvider類型的返回值，如果這個方法返回一個具體的ServiceProrivder，那么WebHostBuilder將不會利用ServiceCollection來創建新的ServiceProvider，而是直接使用這個返回的ServiceProvider來傳遞到Startup的Configure方法以供使用。我們后面會基於這個特性使用其他的IoC框架進行擴展替換。

 　　這是WebHost調用Startup類的Configure方法創建管道的過程

public void Initialize()
{
    _startup = _hostingServiceProvider.GetService<IStartup>();
    _applicationServices = _startup.ConfigureServices(_applicationServiceCollection);
    EnsureServer();
    var builderFactory = _applicationServices.GetRequiredService<IApplicationBuilderFactory>();
    var builder = builderFactory.CreateBuilder(Server.Features);
    builder.ApplicationServices = _applicationServices;

    var startupFilters = _applicationServices.GetService<IEnumerable<IStartupFilter>>();
    Action<IApplicationBuilder> configure = _startup.Configure;
    foreach (var filter in startupFilters.Reverse())
    {
        configure = filter.Configure(configure);
    }
    configure(builder);

    this._application = builder.Build();   
}

 　　在這里我們不再深究一個完整的流程的每個階段，后面源碼分析的時候會結合整個流程展示。