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.net程序开发IOC控制反转和DI依赖注入详解
2022-11-04 09:41:31
后端编程语言
简介大部分应用程序都是这样编写的:编译时依赖关系顺着运行时执行的方向流动,从而生成一个直接依赖项关系图。 也就是说,如果类 A 调用类...
大部分应用程序都是这样编写的:编译时依赖关系顺着运行时执行的方向流动,从而生成一个直接依赖项关系图。 也就是说,如果类 A 调用类 B 的方法,类 B 调用 C 类的方法,则在编译时,类 A 将取决于类 B,而 B 类又取决于类 C
应用程序中的依赖关系方向应该是抽象的方向,而不是实现详细信息的方向。而这就是控制反转的思想。
应用依赖关系反转原则后,A 可以调用 B 实现的抽象上的方法,让 A 可以在运行时调用 B,而 B 又在编译时依赖于 A 控制的接口(因此,典型的编译时依赖项发生反转)。 运行时,程序执行的流程保持不变,但接口引入意味着可以轻松插入这些接口的不同实现。
上下不同的实现方式在于之前的依赖关系是A->B->C,控制反转后A->B接口->C接口,然后具体的B,C实现又是B->B接口 的反转依赖。这样的好处就是A只依赖B接口而不是依赖实现,具体我们要实现什么只需要按照业务需求进行编写,并且可以随时替换实现而不会影响A的实现,这种思想就是控制反转。
如下是顺序依赖:
- public class A
- {
- //依赖具体类
- public B b;
- public C c;
- public A(B _b, C _c) {
- b = _b;
- c = _c;
- }
- public void Listen()
- {
- b.SayHi();
- c.SayBye();
- }
- }
- public class B
- {
- public void SayHi()
- {
- Console.WriteLine("hi...");
- }
- }
- public class C
- {
- public void SayBye()
- {
- Console.WriteLine("bye...");
- }
- }
如下是控制反转:
- public class A
- {
- //依赖接口
- public IB b;
- public IC c;
- public A(IB _b, IC _c)
- {
- b = _b;
- c = _c;
- }
- public void Listen()
- {
- b.SayHi();
- c.SayBye();
- }
- }
- public interface IB
- {
- public void SayHi();
- }
- public interface IC
- {
- public void SayBye();
- }
DI依赖注入
.NET 支持依赖关系注入 (DI) 软件设计模式,这是一种在类及其依赖项之间实现控制反转 (IoC) 的技术。我们首先用代码来看什么是DI,在.net提供的扩展包Microsoft.Extensions.DependencyInjection中来完成DI,nuget安装。
然后我们实现接口B和接口C,实现我们可以说英语,也可以说汉语,我们在SayHi和SayBye中输出汉语。
- public class B : IB
- {
- public void SayHi()
- {
- Console.WriteLine("你好...");
- }
- }
- public class C : IC
- {
- public void SayBye()
- {
- Console.WriteLine("再见...");
- }
- }
然后在服务容器中注册依赖关系。 .NET 提供了一个内置的服务容器 IServiceProvider。 服务通常在应用启动时注册,并追加到 IServiceCollection。 添加所有服务后,可以使用 BuildServiceProvider 创建服务容器,然后在容器中直接“要”对象而不用去管它如何实例化,并且DI具备传染性
,假如B引用了D接口ID,那么我们注册B并在获取B实例时,引用的D接口也会被实例化。
- //IServiceCollection 服务
- IServiceCollection services = new ServiceCollection();
- //服务注册
- services.AddTransient<A>();
- services.AddTransient<IB, B>();
- services.AddTransient<IC, C>();
- //创建服务容器
- var serviceProvider = services.BuildServiceProvider();
- //获取服务
- var a = serviceProvider.GetRequiredService<A>();
- //使用
- a.Listen();
- Console.ReadKey();
这就是通过DI依赖注入的方式来实现IOC的思想,或许你会好奇为什么我们不直接实例化A,然后在构造方法里面传进去就行了,也就不依赖DI实现了。但是程序结构更复杂些呢,比如上面提到的B又有D,D又有F呢,这样在构造的时候不是一直要new很多对象,而且同一个接口的不同实现还要去找实例化处的代码进行修改。例如SayHI我想说英文呢?那么我们就可以实现一个BB,然后在服务注册的地方注册BB就可以了。
- public class BB : IB
- {
- public void SayHi()
- {
- Console.WriteLine("hello...");
- }
- }
替换注册BBservices.AddTransient<IB, BB>()
,而不用去改任何逻辑。
服务生命周期
在注册服务的时候我使用的AddTransient
方法,表示注册的服务是瞬态的,也就是每次请求都是重新创建实例。同时还提供其它注册服务的方法。
服务有三种声明周期:
瞬态
作用域
单例
- 瞬态
服务是每次从服务容器进行请求时创建的。 这种生存期适合轻量级、 无状态的服务。 用 AddTransient 注册服务。在处理请求的应用中,在请求结束时会释放暂时服务。
- 作用域
指定了作用域的生存期指明了每个客户端请求(连接)创建一次服务。 向 AddScoped 注册范围内服务。在处理请求的应用中,在请求结束时会释放有作用域的服务。
想asp.net 在处理一个请求的时候是一个作用域,同样我们自己也可以定义作用域。使用serviceProvider.CreateScope()
创建作用域,在作用域释放后对象将被释放。
我们使用AddScoped添加对象,然后在作用域中取两个A对象进行比较,可以看到是True
。
如果我们用AddTransient注册A,即使在作用域内两个对象比较也是不一样的,结果为False
。
- 单例
单例大家应该好理解,就是设计模式中的单例,使用AddSingleton 注册,在首次请求它们时进行创建;或者在向容器直接提供实现实例时由开发人员进行创建。 很少用到此方法,因为可能是线程不安全的,如果服务中有状态。
其它
在Microsoft.Extensions.DependencyInjection中只能用构造函数注入,其它框架还提供属性注入,比如autofac。至于原因不得而知,当然也看个人喜好。查了些资料说是构造函数注入更科学,在对象创建的瞬间对象的构造方法将服务实例化,避免逻辑问题。
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