一、依賴註入相關知識 1.1、依賴註入的原理和優點 依賴註入（DI），是IOC控制反轉思想 的實現。由一個DI容器，去統一管理所有的服務生命周期，服務的創建、銷毀、獲取，都是由DI容器去處理的。 依賴註入，很大程度解耦了服務之間的依賴關係，服務之間依賴的是抽象（依賴的是 服務/服務介面 的 “類型” ...
一、依賴註入相關知識
1.1、依賴註入的原理和優點
- 依賴註入（DI），是IOC控制反轉思想 的實現。由一個DI容器，去統一管理所有的服務生命周期，服務的創建、銷毀、獲取，都是由DI容器去處理的。
- 依賴註入，很大程度解耦了服務之間的依賴關係，服務之間依賴的是抽象（依賴的是 服務/服務介面 的 “類型”），而不是依賴具體的實現（服務不用關註他依賴的服務的創建，僅通過構造函數聲明依賴的服務類型即可拿到依賴的服務實例，實際的服務實例是由容器去創建出來的）。
- 在獲取服務時，DI能夠解析所有服務依賴關係樹，將所有直接、間接 依賴的服務都創建了出來（不同的生命周期類型，創建的時機不同，見1.3），可以直接使用。
- 優點：解耦、生命周期管理、提高可維護性、服務可替代性。（服務之間的依賴僅是類型，不關註依賴服務的創建，因此任何服務的改動，之間的影響是非常微小的，並且依賴的介面服務，在註冊時候介面的實現可以直接替換。）
- .net framework中 new() 創建服務，缺點：服務之間依賴的是具體的實現，依賴的服務需要手動創建出來，任何服務的改動，影響都是非常多的地方。當服務依賴層級很深的時候，外層服務使用底層服務，需要按個從低到把所有依賴的服務都創建出來。當其中某個服務構造函數發生變化時，所有用到他的地方，創建都需要更改，影響會很大，不利於維護。並且需要手動控制一些非托管資源服務的生命周期，需要註意記憶體泄漏的問題。
1.2、.Net 服務註冊
- 1.2.1、服務類型/服務介面類型 註冊
// 將服務註冊為介面
services.AddTransient<IMyService, MyService>(); // 泛型註冊
services.AddScoped<IMyService, MyService>();
services.AddSingleton<IMyService, MyService>();
services.AddTransient<MyService>(); // 直接註冊服務
service.AddTransient(typeof(IMyService),typeof(MyService)); // 類型註冊
service.AddTransient(typeof(MyService));
- 1.2.2、服務實例註冊（僅適用於單例模式服務）
MyService myService = new MyService(); // 先new一個實例，然後註冊為單例模式服務
services.AddSingleton(myService); // 直接註冊
services.AddSingleton<IMyService>(myService); // 註冊為介面
- 1.2.3、ServiceDescriptor 使用服務描述類，註冊
builder.Services.Add(new ServiceDescriptor(typeof(IMyService), typeof(MyService), ServiceLifetime.Transient)); // 註冊的服務類型，服務的實現類型，服務的生命周期
builder.Services.Add(ServiceDescriptor.Transient(typeof(IMyService), typeof(MyService)));
// 替換服務，已存在就替換；不存在，就新增
builder.Services.Replace(ServiceDescriptor.Transient(typeof(IMyService), typeof(MyService))); // Replace：如果IMyService服務已存在，就替換；不存在，就新增。
1.3、服務的三種生命周期類型，ServiceLifetime 枚舉
Singleton 單例模式
- 從DI中拿到該服務，任何時候拿到的都是同一個實例。
- 單例服務，一般是程式運行時就創建，也可指定為第一次訪問該服務時創建。單例服務 程式不會自動釋放，一般情況下不需要釋放；但需要註意記憶體問題，若包含非托管資源，需要註意避免記憶體泄漏問題。
- 單例服務，不可直接依賴作用域服務。因為單例服務在程式運行時創建，這時候並沒有任何服務作用域，直接依賴作用域服務會在程式運行時就拋異常。
- 若單例服務，需要用到作用域服務，通常需要在合適的時機創建一個服務作用域，通過服務作用域的DI，拿到作用域服務。此作用域也需要在合適的時機手動釋放掉。
Scoped 作用域模式
- DI的同一個服務作用域中，拿到的是同一個實例。
- 在服務作用域創建時，會將所有作用域服務都創建出來。作用域釋放時候，會釋放掉。
- .Net Web程式 底層，所有控制器類都會自動註冊為作用域服務。在每次發起http請求時，都會自動創建一個當前http請求的服務作用域，在請求結束時候，釋放掉。
Transient 瞬時模式
- 從DI中，每次獲取該服務時，都會創建一個新實例，每次獲取到該服務都不是同一實例。
- 當服務不再被引用時，GC會自動回收釋放；或者當服務作用域結束時候，也會釋放掉瞬時服務。
1.6、服務註入、服務獲取
- 常規是構造函數註入，也有第三方依賴註入框架如：Autofac 等，實現了屬性註入。但.net 推薦做法還是常規構造函數註入。
- 通過 IServiceProvider，可以拿到所有註冊的服務。
public class EFCoreController : ControllerBase
{
IMyTestService _myTestService;
IServiceProvider _serviceProvider; // DI服務提供器，是單例模式。通過他可以獲取到DI中所有單例、瞬時服務。若在某個服務作用域內，則也可以獲取到所有作用域服務。此處控制器中，是在http請求的服務作用域內。
public EFCoreController(
IServiceProvider serviceProvider,
IMyTestService myTestService)
{
_myTestService = serviceProvider;
_myTestService = myTestService;
_serviceProvider.GetService<T>(); // 從DI中獲取服務，若服務未創建，獲取不到，返回 null
_serviceProvider.GetRequiredService<T>(); // 從DI中獲取服務，若服務未創建，獲取不到，則會拋異常
}
}
1.5、依賴註入高級用法
- 手動創建服務作用域，拿到作用域服務實例（通常用於在單例服務中，需要用到作用域服務的情況）
（如：RabbitMQ的發佈訂閱，在BackgroundService後臺任務（後臺任務是單例模式）中註冊RabbitMQ消費者，RabbitMQ發佈事件，後臺任務中的消費者接受消息時，可以通過消息中的 人員信息 等其他信息，手動創建一個服務作用域，並手動特殊處理一些有狀態的服務，比如用戶信息上下文等。在消息消費完成時，釋放服務作用域。）
var app = builder.Build();
IServiceProvider rootServiceProvider = app.Services; // web程式運行時的DI，可以訪問單例服務和瞬時服務，但無法訪問作用域服務。
using (IServiceScope serviceScope = rootServiceProvider.CreateScope()) // IServiceProvider.CreateScope() 創建一個服務作用域，此時所有作用域服務都會創建出來。
{
IServiceProvider serviceProvider = serviceScope.ServiceProvider; // 使用服務作用域中的DI，可以訪問 作用域服務
TestScopeService? testScopeService = serviceProvider.GetService<TestScopeService>(); // 測試拿到作用域服務實例
}
二、設計一個輕量級 自動依賴註入框架 【設計目標】
2.1、設計目標
- 將想要註入的服務，標註一個特性，就可以直接註入到DI中
- 該特性可以指定將該服務註冊為某個介面的實現
- 該特性可以指定該服務的生命周期類型
- 在DI中，一鍵註入整個程式集中所有指定了該特性的服務
2.2、使用示例
2.2.1、在要註入的服務類上，標註CoreDI特性，指定要註冊的服務類型、註冊的服務生命周期類型
[CoreDI(typeof(ITestSigletonService), ServiceLifetime.Singleton)] // 將該服務以介面形式註冊到DI（這個類必須是該介面的實現）；指定生命周期類型
public class TestSingletonService: ITestSigletonService
{
public void Test()
{
Console.WriteLine("單例服務");
}
}
[CoreDI] // 不指定介面，直接註冊該類；不指定生命周期類型，預設是作用域生命周期
public class TestScopeService
{
public void Test()
{
Console.WriteLine("作用域服務");
}
}
2.2.2、將當前程式集類所有標註了CoreDI特性的服務，全部註入到DI
builder.Services.AddCoreDIServices(typeof(TestSingletonService).Assembly);
三、設計一個輕量級 自動依賴註入框架 【代碼實現】
3.1、CoreDIAttribute
/// <summary>
/// 特性 將服務註入到DI中
/// </summary>
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, AllowMultiple = true)]
public class CoreDIAttribute : Attribute
{
/// <summary>
/// 要註入的介面類型
/// </summary>
public Type? InterfaceType { get; private set; }
/// <summary>
/// 服務的生命周期
/// </summary>
public ServiceLifetime ServiceLifetime { get; private set; }
public CoreDIAttribute(Type? interfaceType = null, ServiceLifetime serviceLifeTime = ServiceLifetime.Scoped)
{
if (!Enum.IsDefined(serviceLifeTime))
throw new Exception($"【CoreDI】 The Enum '{nameof(ServiceLifetime)}' value error.");
InterfaceType = interfaceType;
ServiceLifetime = serviceLifeTime;
}
}
3.2、CoreDIServiceExtensions
/// <summary>
/// 依賴註入 拓展
/// </summary>
public static class CoreDIServiceExtensions
{
/// <summary>
/// 將這些程式集中帶有CoreDI特性的服務自動註入到DI容器
/// </summary>
public static void AddCoreDIServices(this IServiceCollection services, params Assembly[] assemblies)
{
// 找到這些程式集中包含CoreDI特性的所有服務，註冊到DI
foreach (var assembly in assemblies)
{
Dictionary<Type, IEnumerable<CoreDIAttribute>> dic = assembly.GetTypes().ToDictionary(x => x, x => x.GetCustomAttributes<CoreDIAttribute>());
foreach (var item in dic)
{
Type type = item.Key;
IEnumerable<CoreDIAttribute> attributes = item.Value;
if (attributes.Count() == 0)
continue;
foreach (CoreDIAttribute di in attributes)
{
if (di.InterfaceType != null && !type.GetInterfaces().Any(x => x == di.InterfaceType)) // 若服務註冊為介面形式，則必須是該介面的實現類
throw new Exception($"【CoreDI】 The Service '{type?.Name}' can not be resolving to the Service '{di.InterfaceType.Name}' ");
services.Replace(new ServiceDescriptor(di.InterfaceType ?? type, type, di.ServiceLifetime)); // 使用服務描述類 ServiceDescriptor 將服務註冊到DI，存在就替換，不存在就新增；從CoreDI特性中拿到指定的生命周期類型
}
}
}
}
}
