系列介紹
【五分鍾的dotnet】是一個利用您的碎片化時間來學習和豐富.net知識的博文系列。它所包含了.net體系中可能會涉及到的方方面面，比如C#的小細節，AspnetCore，微服務中的.net知識等等。
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前言
這次終於可以給大家分享一些AspNet Core方面的東西了😀。雖然本次提及的內容是.NET Core通用，但將以AspNet Core為例作為介紹。
正文
咱們開發應用的時候，有時候可能需要建立一些獨立於應用邏輯體本身的后台任務。比如：定時發送郵件、定時執行腳本這類持續運行的任務，也有驗證數據庫是否創建等只伴隨應用啟動而執行一次的任務。
在.NET Core 2.0 之后，官方為我們提供了一個叫做 IHostedService 的接口，它可以便於我們更好的實現托管服務。
在微軟《.NET 微服務 - 體系結構》教程中，就有提及到關於該接口的描述：
那么今天咱們就來扒一扒 IHostedService 到底是一個怎樣的東西，我們可以在什么情況下使用它。
前方車速夠快，請抓好扶手。
IHostService
請注意 IHostedService 是從 .NET Core 提出的，所以可以看到它並不是專門只針對於 AspNet Core。 從.NetCore 3.x 之后，當大家創建一個新的AspNetCore應用的時候，打開默認的 Program.cs 文件，就會發現它和以往的版本已經不一樣了。
//現在
public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
Host.CreateDefaultBuilder(args)
.ConfigureWebHostDefaults(webBuilder =>
{
webBuilder.UseStartup<Startup>();
});
//過去
public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
new WebHostBuilder()
.UseContentRoot(Directory.GetCurrentDirectory())
.UseStartup<Startup>()
.UseKestrel()
.UseIISIntegration();
可以很明顯的看出應用程序由原來的 IWebHostBuilder 更改為了 IHostBuilder。這就告訴我們，.NET Core進行了更高層次的抽象，也就意味着現在能支持更多不同托管主機的創建方式，未來也將支持更多的類型。果然是一盤很大的棋啊🤫
回到今天的主題 IHostedService 。 從命名上來看，就可以看出一些文章。 很明顯，它是伴隨主機一同啟動的任務。因此來看看該接口的簽名：
public interface IHostedService
{
Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken);
Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken);
}
確實，很直觀。只有兩個方法，一個是啟動，一個是停止。也就是說在 Host 啟動的時候，就會調用 StartAsync 方法。在 Host 停止的時候就會調用 StopAsync 方法。
在AspNet Core中的作用
那么如果是咱們要在AspNet Core中使用它，該如何操作呢？ 首先，咱們先來建立一個實現該接口的類：
public class DemoHostService : IHostedService
{
public async Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
await Task.Delay(100);
}
public Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
return Task.CompletedTask;
}
}
然后還需要在 Startup.cs 中將它進行注冊：
services.AddHostedService<DemoHostService>();
OK，就完了。然后應用就會在啟動的時候執行 StartAsync 方法。 咱們可以來斷點試一試，看一看它的啟動順序。 經過斷點之后我們發現基礎的AspNet Core 應用會在執行完成 ConfigureServices 方法之后 再執行 DemoHostService 的 StartAsync 方法，最后再執行 Configure 方法：
// startup.cs
//第一步執行
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddControllers();
services.AddHostedService<DemoHostService>();
}
// 中間執行DemoHostService的StartAsync
// 最后執行
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
app.UseRouting();
app.UseEndpoints();
}
就如同下面的示意圖一樣，中間的部分就是咱們自定義的 HostService :
這就好玩了，說明在應用加載完成所有服務之后，就會在啟動的時候開啟所有的IHostedService 。 那么是否意味着我們可以在自定義的 IHostedService 使用DI容器中的服務呢，或者說在自定義任務中注入其它類。 答案是：肯定的。
public class DemoHostService : IHostedService
{
private IMyServiceDemo serviceDemo;
public DemoHostService(IMyServiceDemo IServiceDemo)
{
serviceDemo = IServiceDemo;
}
public async Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
await Task.Delay(100);
}
}
就如同上面一樣，我們使用了注入的IMyServiceDemo類。但是，請注意！！！！：IHostedService 的生命周期為單例級別。所以只能在構造函數中注入同為單例級別的服務。而且就算 IHostedService 的周期為其它級別，比如（Scoped），它其實也無法直接在構造函數中注入非單例級別的服務。
理由是，HostService既然在Configure之前，就證明它目前所在的范圍作用域還是在 “根” 級別上，所以當您注入一個非單例級別的類會提示您“無法在根范圍獲取一個對象”。
所以如果咱們需要獲取其它生命周期類型服務的時候，就要使用另外一種方法：
public DemoHostService(IServiceProvider provider)
{
var serviceDemo = provider.CreateScope()
.ServiceProvider
.GetService<IMyScpoedService>();
}
上方只是個快捷寫法，您在使用過程中一定要注意釋放Scope。
在知道了IHostedService 之后，我們可以來想一想我們能夠在伴隨 Host 啟動時，做一些什么事情呢？ 比如，我們在應用啟動時，可以對EFCore進行自動遷移和播種種子數據等：
public async Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
using (var scope = _provider.CreateScope())
{
var efContext = scope.ServiceProvider.GetService<MyDbCotext>();
efContext.Database.EnsureCreated();
// Look for any students.
if (efContext.Students.Any())
{
return; // DB has been seeded
}
else
{
SeedData(efContext);
}
}
}
持續運行的后台服務
那么如果我們要定義一個持續運行的后台任務呢？ 比如定時發送郵件等，是否直接在 IHostedService 的 StartAsync 中寫個死循環呢？ 好吧，答案是否定的。 如果這樣咱們的Host就啟動不起來。 通過查看 .NET Core Host的源代碼就知道，它在最后啟動的時候做了這樣的事情:
_hostedServices = Services.GetService<IEnumerable<IHostedService>>();
foreach (var hostedService in _hostedServices)
{
// Fire IHostedService.Start
await hostedService.StartAsync(combinedCancellationToken).ConfigureAwait(false);
}
是的，它用了await關鍵字，也就是說如果直接寫while死循環的話，就會導致一直等待而無法進行下面的操作。所以，我們可以在 IHostedService 的 StartAsync 中單獨開一個線程來進行循環：
public Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
new Task(() =>
{
while (true)
{
// doing
}
});
return Task.CompletedTask;
}
當然，.NET Core 早就想到了這一點，所以為我們提供了一個叫做 BackgroundService 的抽象類，我們只需要在 ExecuteAsync 方法中執行特有的邏輯就可以了：
public class MyBackgroundJob : BackgroundService
{
protected override Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
{
SendEmail();
}
}
}
總結
IHostedService 接口為在 ASP.NET Core Web 應用程序（在 .NET Core 2.0 及更高版本中）或任何進程/主機（從使用 IHost 的 .NET Core 2.1 開始）中啟動后台任務提供了一種便捷方式。 其主要優勢在於，當主機本身將要關閉時，可以有機會進行正常取消以清理后台任務的代碼。
其實關於后台定時任務，您可能會想到一些成熟的框架，比如Hangfire等。當然，它也為.NET Core版本提供了 IHostedService 的實現，您可以從這里看到它的實現。
偷偷告訴您，其實咱們的AspNetCore在啟動時進行初始化Configure 等操作也是通過擴展一個IHostedService來實現的，它的具體實現類叫做：GenericWebHostService。
所以可以看出 IHostedService 為咱們提供了非常便利的操作，我們可以像累積木一樣，往 Host 主機添加我們需要的任務項。就像下面的圖一樣：
好吧，這次廢話好像多了些。最后，偷偷說一句：創作不易，點個推薦吧.....
