ASP.NET Core – 依赖注入

　　考虑到主题问题，在这里不打算详细讲解依赖注入的概念，需要了解依赖注入的可以关注我的DI&IoC分类讲解，这里我们专注于ASP.NET Core 体系中系统自带的原生IoC容器是如何让我们实现注入和解析的。

　　服务的生命周期　　

　　在开始之前，我们先了解一下服务的生命周期，这仅涉及到IServiceCollection和IServiceProvider两个核心对象，这也是我们开篇文章中阐述的两个重要对象。

　　在.NET Core中DI的核心分为两个组件：IServiceCollection和 IServiceProvider。

• IServiceCollection    　　         负责注册
• IServiceProvider       　　         负责提供实例
• ActivatorUtilities(暂不讲解)      负责提供实例，允许在依赖关系注入容器中创建没有服务注册的对象。

　　服务注册：

    　　public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
             services.AddTransient<ITransientTest, TransientTest>(); services.AddSingleton<ISingletonTest, SingletonTest>(); services.AddScoped<IScopedTest, ScopedTest>(); ..... }

　　通过IServiceCollection这个对象，系统将相应的服务以不同的生命周期模式（Transient、Scoped和Singleton）注册到ServiceCollection对象里面。　

　　在此需要解释一下服务的生命周期

　　Singleton：整个应用程序生命周期内只创建一个实例 

　　Transient：每一次请求都会创建一个新的实例

　　Scoped：  每次从同一个容器中获取的实例是相同的、　　

interface ITransientTest { }
interface ISingletonTest { }
interface IScopedTest { }

class TransientTest : ITransientTest { }
class SingletonTest : ISingletonTest { }
class ScopedTest : IScopedTest { }

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IServiceCollection services = new ServiceCollection();
        services = services.AddTransient<ITransientTest, TransientTest>();
        services = services.AddScoped<IScopedTest, ScopedTest>();
        services = services.AddSingleton<ISingletonTest, SingletonTest>();

        IServiceProvider serviceProvider = services.BuildServiceProvider();
         
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider.GetService<ITransientTest>(), serviceProvider.GetService<ITransientTest>()));
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider.GetService<IScopedTest>(), serviceProvider.GetService<IScopedTest>()));
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider.GetService<ISingletonTest>(), serviceProvider.GetService<ISingletonTest>()));

        IServiceProvider serviceProvider1 = serviceProvider.CreateScope().ServiceProvider;
        IServiceProvider serviceProvider2 = serviceProvider.CreateScope().ServiceProvider;

        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider1.GetService<IScopedTest>(), serviceProvider1.GetService<IScopedTest>()));
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider1.GetService<IScopedTest>(), serviceProvider2.GetService<IScopedTest>()));
        Console.WriteLine(ReferenceEquals(serviceProvider1.GetService<ISingletonTest>(), serviceProvider2.GetService<ISingletonTest>()));

        /* False
         * True
         * True
         * True
         * False
         * True
         */
    }
}

　　对象解析：

 　  当我们需要从容器中解析一个对象出来的时候，用到了IServiceProvider对象，它根据IServiceCollection注册的服务类型提取相应的服务对象。　　

public class Test
{
    private readonly IServiceProvider _serviceProvider;

    public Test(IServiceProvider serviceProvider)
    {
        _serviceProvider = serviceProvider;
    }

　　public TestController()
　　{
   　　//如果没有，则返回null
   　　var testService1 = _serviceProvider.GetService<ITestService>();
   　　//如果没有，则抛出InvalidOperationException异常
   　　var testService2 = _serviceProvider.GetRequiredService<ITestService>();

   　　//获取对应的集合
   　　var testService3 = _serviceProvider.GetServices<ITestService>();
　　　　var testService4 = _serviceProvider.GetRequiredServices<ITestService>();
　　}　
}

　　整体的一个依赖注入流程如下图

　　追本溯源

　　在上面我们知道了如何通过IServiceCollection和IServiceProvider这两个对象注册和解析对象，那么问题来了，这两个对象是什么时候和如何创建的呢？

　　回到我们ASP.NET Core – 从Program和Startup开始的控制台程序，在WebHostBuilder调用Build方法创建WebHost的过程中，这时会创建一个ServiceCollection对象，并将系统需要的一系列预定义服务（如IHostingEnvironment、IConfiguration、IHttpContextFactory、IStartupFilter等）注册在它之上。接下来会利用这个ServiceCollection对象创建出对应的ServieProvider（BuildServiceProvider()），而这两个ServiceProvider和ServiceCollection对象会一并传递给最终创建的WebHost，WebHost会利用这个ServiceProvider对象解析出Startup对象，并调用它的Configure方法用来完成对整个管道的建立。

　　非常值得一提的是，Startup中的ConfigureServices方法是允许具有一个IServiceProvider类型的返回值，如果这个方法返回一个具体的ServiceProrivder，那么WebHostBuilder将不会利用ServiceCollection来创建新的ServiceProvider，而是直接使用这个返回的ServiceProvider来传递到Startup的Configure方法以供使用。我们后面会基于这个特性使用其他的IoC框架进行扩展替换。

 　　这是WebHost调用Startup类的Configure方法创建管道的过程

public void Initialize()
{
    _startup = _hostingServiceProvider.GetService<IStartup>();
    _applicationServices = _startup.ConfigureServices(_applicationServiceCollection);
    EnsureServer();
    var builderFactory = _applicationServices.GetRequiredService<IApplicationBuilderFactory>();
    var builder = builderFactory.CreateBuilder(Server.Features);
    builder.ApplicationServices = _applicationServices;

    var startupFilters = _applicationServices.GetService<IEnumerable<IStartupFilter>>();
    Action<IApplicationBuilder> configure = _startup.Configure;
    foreach (var filter in startupFilters.Reverse())
    {
        configure = filter.Configure(configure);
    }
    configure(builder);

    this._application = builder.Build();   
}

 　　在这里我们不再深究一个完整的流程的每个阶段，后面源码分析的时候会结合整个流程展示。