控制反轉（IOC容器）-Autofac入門

注意：本文為原創文章，任何形式的轉載、引用（包括但不限於以上形式）等，須先征得作者同意，否則一切后果自負。

簡介

Autofac 是一個令人着迷的.NET IoC 容器。

它管理類之間的依賴關系。當應用程序的規模和復雜性隨着時間不斷增長時，也能易於更改。這是通過將常規 .NET 類視為組件來實現的。

入門

將 Autofac 集成到我們的應用程序的基本模式是：

• 時刻牢記用控制反轉（IOC）來構建我們的應用程序。
• 添加Autofac引用。
• 在應用程序啟動時…
• 創建一個ContainerBuilder。
• 注冊組件。
• 構建容器並將其存儲以備后用。
• 在應用程序執行期間…
• 從容器創建一個生命周期范圍。
• 使用生命周期范圍來解析（resolve）組件的實例。

構建應用程序

控制反轉背后的思想是：與其將應用程序中的類捆綁在一起，讓類“新建”它們的依賴關系，不如在類構造期間把依賴項傳遞進來，如果每次傳遞的依賴項不相同，則可以隨時切換依賴關系並調用相應的依賴項的實現。

對於我們的示例應用程序，我們將定義一個將當前時間寫出的類。但是，我們不希望將它綁定到Console，因為我們希望能夠稍后測試該類，或者在控制台不可用的地方使用它。

我們將盡可能地把寫出時間的機制抽象化，因為如果我們以后想把它變成一個寫出明天日期的程序版本，那么就可以快速實現該功能。

代碼如下：

public interface IOutput
{
	void Write(string content);
}

public class Output : IOutput
{
	public void Write(string content)
	{
		Console.WriteLine(content);
	}
}

public interface ITodayWriter
{
	void WriteDate();
}

public class TodayWriter : ITodayWriter
{
	private IOutput _output;

	public TodayWriter(IOutput output)
	{
		_output = output;
	}

	public void WriteDate()
	{
		_output.Write(DateTime.Now.ToString());
	}
}

現在我們有了一個合理的結構化的依賴集，下面我們就把Autofac加入進來！

添加 Autofac 引用

第一步是將Autofac引用添加到我們的項目中。

對於我們的示例，僅使用核心Autofac包就夠了，因為該包包含了我們所要使用的全部核心功能。

引入Autofac最簡單的方法是通過NuGet。

應用啟動

在應用程序啟動時，我們需要創建一個ContainerBuilder並在其中注冊我們的組件。

組件可以是一個表達式、.NET類型或其他代碼（該代碼公開一個或多個服務，並可以接受其他依賴項）。

簡單來說，考慮一個實現接口的 .NET 類型，像這樣：

public class SomeType : IService
{
}

我們可以用以下兩種方法來解決這個問題：

• 作為類型本身，SomeType
• 作為接口，IService

在這種情況下，組件是SomeType，它公開的服務是SomeType和IService（這一點你可能不太明白，不過沒關系，后面我們將會講解）。

在Autofac中，您可以使用以下內容進行注冊ContainerBuilder：

// 創建一個構造器
var builder = new ContainerBuilder();

// 注冊組件，並公開它的服務
builder.RegisterType<SomeType>().As<IService>();

// 如果你想把組件自身也注冊成服務，那么可以使用AsSelf()
builder.RegisterType<SomeType>().AsSelf().As<IService>();

對於我們的示例程序，我們需要注冊我們所有的組件（類）並公開它們的服務（接口），以便可以很好地連接起來。

我們還需要存儲容器，方便以后用它來解析類型。

using System;
using Autofac;

namespace DemoApp
{
  public class Program
  {
    private static IContainer _Container { get; set; }

    static void Main(string[] args)
    {
      var builder = new ContainerBuilder();
      
      builder.RegisterType<Output>().As<IOutput>();
      builder.RegisterType<TodayWriter>().As<ITodayWriter>();
      
      Container = builder.Build();
      
      //該方法我們后面實現它
      WriteDate();
    }
  }
}

現在我們有了一個容器，其中所有組件都已注冊，並且它們公開了適當的服務。讓我們來使用它吧。

應用程序執行

在應用程序執行期間，我們需要使用我們注冊的組件。我們可以通過生命周期范圍解析它們來做到這一點。

容器本身就是一個生命周期范圍，從技術上講，我們可以直接從容器中解決問題。但是，我非常不建議直接從容器解析。

當我們解析一個組件時，根據我們定義的實例范圍，會創建該對象的一個​​新實例。（解析一個組件大致相當於調用“new”來實例化一個類。這真的真的過於簡單化了，但從類比的角度來看，這個比較很恰當。）一些組件可能需要被釋放（就像它們實現了IDisposable一樣）——Autofac可以在生命周期范圍被釋放時自動為我們處理那些組件的釋放。

但是，容器在應用程序的整個生命周期內都存在。如果我們直接從容器中解決很多東西，等到最終，我們可能會有很多東西等待釋放。這非常的不好（如果我們這樣做，可能會發生“內存泄漏”的事故）。

相反，如果我們從容器創建一個子生命周期范圍並從中解析。當我們完成組件解析后，Autofac會幫我們自動釋放子作用域並為清理所有內容。

如果我們使用Autofac 集成庫時，這個子作用域的創建主要是自動為我們完成的，因此我們不必考慮它。

對於我們的示例應用程序，現在我們將實現“WriteDate”方法，它從一個子生命周期范圍獲取寫出結果，並在完成時自動處理該生命周期。

namespace DemoApp
{
  public class Program
  {
    private static IContainer Container { get; set; }

    static void Main(string[] args)
    {
      // 該內容在上面已經實現，不再重復
    }

    public static void WriteDate()
    {
      // 創建一個子生命周期范圍，解析ITodayWriter服務，調用方法，調用結束后被子生命周期范圍釋放掉
      using (var scope = Container.BeginLifetimeScope())
      {
        var writer = scope.Resolve<ITodayWriter>();
        writer.WriteDate();
      }
    }
  }
}

現在當我們運行程序時......

• 該WriteDate方法創建了一個生命周期范圍，從中可以解析依賴項。這樣做是為了避免任何內存泄漏 - 如果ITodayWriter或其依賴項是一次性的，它們將在范圍被釋放時自動釋放。
• 該WriteDate方法從生命周期范圍內手動解析ITodayWriter。（這里是“服務地點”。）在內部……
  • Autofac 看到ITodayWriter映射到TodayWriter，所以開始創建一個TodayWriter.
  • Autofac 認為在其構造函數中TodayWriter需要一個IOutput。（這是“構造函數注入”。）
  • Autofac 看到IOutput映射到Output，所以創建一個新Output實例。
  • Autofac 使用新Output實例來完成構建TodayWriter.
  • Autofac 返回完全構造的TodayWriter供WriteDate消費。
• 對writer.WriteDate()的調用會轉到全新的TodayWriter.WriteDate()，因為這是已解決的問題。
• Autofac生命周期范圍已釋放。從該生命周期范圍解析的任何一次性項也將被處理。

之后，如果我們想讓我們的應用程序編寫一個不同的日期，我們可以實現一個不同的ITodayWriter，然后在應用程序啟動時更改注冊。我們不需要更改任何其他類。這是不是非常的棒，這就是控制反轉!