跟我一起學.NetCore之依賴注入作用域和對象釋放

前言

    上一小節簡單闡述了依賴注入及Asp.NetCore中自帶依賴注入組件的常規用法，其中提到容器管控了自己創建對象的生命周期，包含了三種生命周期：Singleton、Scoped、Transient， 對於Singleton、Transient相對於Scoped來說比較好理解，其實這里面有一個作用域的概念，也可以理解為根容器和子容器的范圍；上一小節中有一個例子中說到，當注入的生命周期為Scoped的時，在同一個請求內，注入的對象都是同一個，這里Asp.NetCore將每個請求作為了一個作用域，在此作用域內，生命周期為Scoped的對象就是同一個；下面簡單說說作用域和對象釋放的常規知識點；

 

正文

    作用域這里可以理解為服務范圍，由IServiceScope承載，如其源代碼所示，每一個服務范圍內都一個根容器，如下所示：

// 摘要:
    //     /// The System.IDisposable.Dispose method ends the scope lifetime. Once Dispose
    //     /// is called, any scoped services that have been resolved from /// Microsoft.Extensions.DependencyInjection.IServiceScope.ServiceProvider
    //     will be /// disposed. ///
    public interface IServiceScope : Object, IDisposable
    {
        // IServiceProvider 即代表容器
        //
        // 摘要:
        //     /// The System.IServiceProvider used to resolve dependencies from the scope.
        //     ///
        IServiceProvider ServiceProvider
        {
            get;
        }
    }

    每一個服務范圍內可以通過自身IServiceProvider創建對應的子作用域，而任何一個子作用域的IServiceProvider都有對根容器的引用，如下圖結構：

    每一個IServiceProvider中都會將其創建的對象存入列表中，針對於繼承與IDisposable接口的類型對象會單獨存放在一個列表中，當作用域IServiceScope對象的Dispose方法被調用時，最終對應IServicePorvider對應的對象列表也會清空，針對於繼承與IDisposable類型的對象會調用其Dispose方法；最后導致對應作用域下容器創建的對象成為垃圾對象，被GC給回收；

    在Asp.NetCore中，框架默認將其分有根作用域(與引用程序同生命周期)和請求作用域(每一個請求一個作用域)，通常也會稱其為根容器和請求容器，名稱分別為ApplicationServices和RequestServices，在程序中獲取方式如下：

•     通過IApplicationBuilder對象可以獲取ApplicationServices

•     通過HttpContext.RequestServices獲取RequestServices

   

    作用域簡單舉例，在請求作用域下再創建子作用域，分別查看對應不同生命周期對象是否一致，新建一個WebApi項目，針對三個生命周期添加了對應文件，結構如下：

    

對應紅框內的文件內容如下：

       細心的小伙伴可能會看到，每個實現類里面都繼承了IDisposable接口，這主要是后面顯示釋放用的，這里先不管；編輯好以上內容之后就將其進行注冊，如下：

    接下來就是使用了，這里通過這Action中使用，在當前的請求作用域下創建子作用域，對比每一個生命周期對象，如代碼所示：

[HttpGet]
public string Get([FromServices]ITestSingleton testSingleton, [FromServices]ITestSingleton testSingleton1,
                  [FromServices]ITestScoped testScoped, [FromServices]ITestScoped testScoped1,
                  [FromServices]ITestTransient testTransient, [FromServices]ITestTransient testTransient1)
{
    //獲取請求作用域(請求容器)
    var requestServices = HttpContext.RequestServices;
    //在請求作用域下創建子作用域
    using(IServiceScope scope = requestServices.CreateScope())
    {
        //在子作用域中通過其容器獲取注入的不同生命周期對象
        ITestSingleton testSingleton11 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestSingleton>();
        ITestScoped testScoped11 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestScoped>();
        ITestTransient testTransient11 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestTransient>();
​
        ITestSingleton testSingleton12 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestSingleton>();
        ITestScoped testScoped12 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestScoped>();
        ITestTransient testTransient12 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestTransient>();
        Console.WriteLine("================Singleton=============");
        Console.WriteLine($"請求作用域的ITestSingleton對象:{testSingleton.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"請求作用域的ITestSingleton1對象:{testSingleton1.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"請求作用域下子作用域的ITestSingleton11對象:{testSingleton11.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"請求作用域下子作用域的ITestSingleton12對象:{testSingleton12.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine("================Scoped=============");
        Console.WriteLine($"請求作用域的ITestScoped對象:{testScoped.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"請求作用域的ITestScoped1對象:{testScoped1.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"請求作用域下子作用域的ITestScoped11對象:{testScoped11.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"請求作用域下子作用域的ITestScoped12對象:{testScoped12.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine("================Transient=============");
        Console.WriteLine($"請求作用域的ITestTransient對象:{testTransient.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"請求作用域的ITestTransient1對象:{testTransient1.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"請求作用域下子作用域的ITestTransient11對象:{testTransient11.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"請求作用域下子作用域的ITestTransient12對象:{testTransient12.GetHashCode()}");
    }
​
    return "TestServiceScope";
​
}

    運行，進行請求，看打印結果：

•     對於Singleton來說始終不變，因為其是跟隨根容器生命周期，引用程序退出才釋放；

•     對於Scoped來說只要在自己的作用域內就是單例的；

•     對於Transient來說始終創建；

   

    以上一直在說釋放，下面利用繼承IDisposable接口釋放時會調用對應Dispoable方法的原理簡單演示各個生命周期的釋放時機；在Controller中增加幾個Action方法，如下：

    這里使用IHostApplicationLifetime中的StopApplication模擬關閉程序釋放單例下的對象；運行看效果：

 

    使用坑：不要從根容器中獲取Transient生命周期的對象，因為通過根容器創建的對象不會回收，除非等到應用程序退出，這樣會導致內存泄露；如下演示：

    

新增Action方法：

運行，發送請求看結果：

 

總結

    作用域及對象釋放就簡單說這么多，容器只管理自己創建出來的對象生命周期；下一節說說使用第三方組件擴展依賴注入功能；