.net程序開發IOC控制反轉和DI依賴注入詳解
目錄
- IOC控制反轉
- DI依賴注入
- 服務生命周期
- 其它
IOC控制反轉
大部分應用程序都是這樣編寫的:編譯時依賴關系順著運行時執行的方向流動,從而生成一個直接依賴項關系圖。 也就是說,如果類 A 調用類 B 的方法,類 B 調用 C 類的方法,則在編譯時,類 A 將取決于類 B,而 B 類又取決于類 C
應用程序中的依賴關系方向應該是抽象的方向,而不是實現詳細信息的方向。而這就是控制反轉的思想。
應用依賴關系反轉原則后,A 可以調用 B 實現的抽象上的方法,讓 A 可以在運行時調用 B,而 B 又在編譯時依賴于 A 控制的接口(因此,典型的編譯時依賴項發生反轉)。 運行時,程序執行的流程保持不變,但接口引入意味著可以輕松插入這些接口的不同實現。
上下不同的實現方式在于之前的依賴關系是A->B->C,控制反轉后A->B接口->C接口,然后具體的B,C實現又是B->B接口 的反轉依賴。這樣的好處就是A只依賴B接口而不是依賴實現,具體我們要實現什么只需要按照業務需求進行編寫,并且可以隨時替換實現而不會影響A的實現,這種思想就是控制反轉。
如下是順序依賴:
public class A{ //依賴具體類 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..."); }}
如下是控制反轉:
public class A{ //依賴接口 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依賴注入
.NET 支持依賴關系注入 (DI) 軟件設計模式,這是一種在類及其依賴項之間實現控制反轉 (IoC) 的技術。
我們首先用代碼來看什么是DI,在.net提供的擴展包Microsoft.Extensions.DependencyInjection中來完成DI,nuget安裝。
然后我們實現接口B和接口C,實現我們可以說英語,也可以說漢語,我們在SayHi和SayBye中輸出漢語。
public class B : IB{ public void SayHi() {Console.WriteLine("你好..."); }}public class C : IC{ public void SayBye() {Console.WriteLine("再見..."); }}
然后在服務容器中注冊依賴關系。 .NET 提供了一個內置的服務容器 IServiceProvider。 服務通常在應用啟動時注冊,并追加到 IServiceCollection。 添加所有服務后,可以使用 BuildServiceProvider 創建服務容器,然后在容器中直接“要”對象而不用去管它如何實例化,并且DI具備傳染性
,假如B引用了D接口ID,那么我們注冊B并在獲取B實例時,引用的D接口也會被實例化。
//IServiceCollection 服務 IServiceCollection services = new ServiceCollection(); //服務注冊 services.AddTransient<A>(); services.AddTransient<IB, B>(); services.AddTransient<IC, C>(); //創建服務容器 var serviceProvider = services.BuildServiceProvider(); //獲取服務 var a = serviceProvider.GetRequiredService<A>(); //使用 a.Listen(); Console.ReadKey();
這就是通過DI依賴注入的方式來實現IOC的思想,或許你會好奇為什么我們不直接實例化A,然后在構造方法里面傳進去就行了,也就不依賴DI實現了。但是程序結構更復雜些呢,比如上面提到的B又有D,D又有F呢,這樣在構造的時候不是一直要new很多對象,而且同一個接口的不同實現還要去找實例化處的代碼進行修改。例如SayHI我想說英文呢?那么我們就可以實現一個BB,然后在服務注冊的地方注冊BB就可以了。
public class BB : IB{ public void SayHi() {Console.WriteLine("hello..."); }}
替換注冊BB services.AddTransient<IB, BB>()
,而不用去改任何邏輯。
服務生命周期
在注冊服務的時候我使用的AddTransient
方法,表示注冊的服務是瞬態的,也就是每次請求都是重新創建實例。同時還提供其它注冊服務的方法。
服務有三種聲明周期:
瞬態
作用域
單例
- 瞬態
服務是每次從服務容器進行請求時創建的。 這種生存期適合輕量級、 無狀態的服務。 用 AddTransient 注冊服務。在處理請求的應用中,在請求結束時會釋放暫時服務。
- 作用域
指定了作用域的生存期指明了每個客戶端請求(連接)創建一次服務。 向 AddScoped 注冊范圍內服務。在處理請求的應用中,在請求結束時會釋放有作用域的服務。
想asp.net 在處理一個請求的時候是一個作用域,同樣我們自己也可以定義作用域。使用serviceProvider.CreateScope()
創建作用域,在作用域釋放后對象將被釋放。
我們使用AddScoped添加對象,然后在作用域中取兩個A對象進行比較,可以看到是True
。
如果我們用AddTransient注冊A,即使在作用域內兩個對象比較也是不一樣的,結果為False
。
- 單例
單例大家應該好理解,就是設計模式中的單例,使用AddSingleton 注冊,在首次請求它們時進行創建;或者在向容器直接提供實現實例時由開發人員進行創建。 很少用到此方法,因為可能是線程不安全的,如果服務中有狀態。
其它
在Microsoft.Extensions.DependencyInjection中只能用構造函數注入,其它框架還提供屬性注入,比如autofac。至于原因不得而知,當然也看個人喜好。查了些資料說是構造函數注入更科學,在對象創建的瞬間對象的構造方法將服務實例化,避免邏輯問題。
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