ASP.NET Core 依赖注入生命周期示例详解

正文

ASP.NET Core 的依赖注入（DI）容器提供了三种生命周期：瞬时（Transient）、作用域（Scoped）和单例（Singleton）。这些生命周期影响着服务实例的创建和销毁方式，进而影响着应用程序的性能和可靠性。ASP.NET Core 的依赖注入生命周期，包括每种生命周期的特点、如何选择合适的生命周期、如何实现自定义的生命周期等。

一、瞬时生命周期（Transient）

瞬时生命周期是最短的生命周期，每次请求都会创建一个新的服务实例。这种生命周期适用于那些无状态的服务，例如数据访问层（DAL）中的 Repository、服务接口等。由于每次请求都会创建一个新的服务实例，所以瞬时生命周期能够保证服务实例的独立性，避免了不同请求之间的干扰。

在 ASP.NET Core 中，可以通过调用 IServiceCollection.AddTransient<TService, TImplementation>() 方法将一个服务注册为瞬时生命周期。

示例代码：

services.AddTransient<IMyService, MyService>();

在上面的代码中，IMyService 接口被注册为瞬时生命周期，每次请求都会创建一个新的 MyService 实例。

二、作用域生命周期（Scoped）

作用域生命周期是介于瞬时生命周期和单例生命周期之间的生命周期。每次请求都会创建一个新的服务实例，但同一请求内的所有服务实例都是相同的。这种生命周期适用于那些需要在请求范围内共享状态的服务，例如业务逻辑层（BLL）中的 Service、控制器（Controller）等。

在 ASP.NET Core 中，可以通过调用 IServiceCollection.AddScoped<TService, TImplementation>() 方法将一个服务注册为作用域生命周期。示例代码：

services.AddScoped<IMyScopedService, MyScopedService>();

在上面的代码中，IMyScopedService 接口被注册为作用域生命周期，同一请求内的所有 MyScopedService 实例都是相同的。

三、单例生命周期（Singleton）

单例生命周期是最长的生命周期，整个应用程序只会创建一个服务实例。这种生命周期适用于那些需要在整个应用程序中共享状态的服务，例如配置（Configuration）类、缓存（Cache）类等。

在 ASP.NET Core 中，可以通过调用 IServiceCollection.AddSingleton<TService, TImplementation>() 方法将一个服务注册为单例生命周期。示例代码：

services.AddSingleton<IMySingletonService, MySingletonService>();

在上面的代码中，IMySingletonService 接口被注册为单例生命周期，整个应用程序只会创建一个 MySingletonService 实例。

四、如何选择合适的生命周期

在选择生命周期时，需要考虑服务实例的状态和使用场景。下面是一些选择生命周期的建议：

• 如果服务是无状态的，且不需要在不同请求之间共享状态，应该选择瞬时生命周期。
• 如果服务需要在同一请求内共享状态，应该选择作用域生命周期。
• 如果服务需要在整个应用程序中共享状态，应该选择单例生命周期。
• 如果不确定服务的状态和使用场景，可以选择作用域生命周期作为默认生命周期。

需要注意的是，单例生命周期可能会导致线程安全问题，因为多个线程可能会同时访问同一个实例。为了避免这种问题，可以使用线程安全的数据结构或者在服务中使用锁机制。另外，单例生命周期还可能会导致内存泄漏问题，因为服务实例会一直存在于内存中，直到应用程序退出。为了避免这种问题，可以在服务中使用 IDisposable 接口来释放资源。

五、实现自定义的生命周期

在 ASP.NET Core 中，可以通过实现 IServiceScopeFactory 接口来实现自定义的生命周期。IServiceScopeFactory 接口定义了一个 CreateScope 方法，用于创建一个作用域。作用域是一组服务实例的容器，每个作用域都有自己的生命周期，可以在作用域内共享状态。

要实现自定义的生命周期，可以创建一个实现了 IServiceScopeFactory 接口的类，并在其中实现 CreateScope 方法。示例代码：

public class MyLifetimeScope : IServiceScopeFactory
{
    public IServiceScope CreateScope()
    {
        // 创建一个新的作用域
        return new MyServiceScope();
    }
}
public class MyServiceScope : IServiceScope
{
    public IServiceProvider ServiceProvider { get; }
    public MyServiceScope()
    {
        // 创建一个新的服务提供程序
        ServiceProvider = new MyServiceProvider();
    }
    public void Dispose()
    {
        // 释放资源
    }
}
public class MyServiceProvider : IServiceProvider
{
    public object GetService(Type serviceType)
    {
        // 返回相应的服务实例
    }
}

在上面的代码中，MyLifetimeScope 类实现了 IServiceScopeFactory 接口，并重写了 CreateScope 方法。在 CreateScope 方法中，创建一个新的 MyServiceScope 实例，并返回。MyServiceScope 类实现了 IServiceScope 接口，并在其构造函数中创建一个新的 MyServiceProvider 实例。MyServiceProvider 类实现了 IServiceProvider 接口，并根据服务类型返回相应的服务实例。

要使用自定义的生命周期，可以在 Startup 类的 ConfigureServices 方法中调用 services.AddSingleton<IServiceScopeFactory, MyLifetimeScope>() 方法将其注册到 DI 容器中。示例代码：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // 注册自定义的生命周期
    services.AddSingleton<IServiceScopeFactory, MyLifetimeScope>();
}

六、总结

ASP.NET Core 的依赖注入容器提供了瞬时、作用域和单例三种生命周期，可以根据服务实例的状态和使用场景选择合适的生命周期。如果需要自定义生命周期，可以实现 IServiceScopeFactory 接口，并在其中创建作用域和服务提供程序。在开发 ASP.NET Core 应用程序时，应该充分利用依赖注入容器，提高代码的质量和效率。

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