ASP.NET Core 依賴注入生命周期示例詳解

目錄

• 正文
• 一、瞬時生命周期（Transient）
• 二、作用域生命周期（Scoped）
• 三、單例生命周期（Singleton）
• 四、如何選擇合適的生命周期
• 五、實現自定義的生命周期
• 六、總結

正文

ASP.NET Core 的依賴注入（DI）容器提供了三種生命周期：瞬時（Transient）、作用域（Scoped）和單例（Singleton）。這些生命周期影響著服務實例的創建和銷毀方式，進而影響著應用程序的性能和可靠性。ASP.NET Core 的依賴注入生命周期，包括每種生命周期的特點、如何選擇合適的生命周期、如何實現自定義的生命周期等。

一、瞬時生命周期（Transient）

瞬時生命周期是最短的生命周期，每次請求都會創建一個新的服務實例。這種生命周期適用于那些無狀態的服務，例如數據訪問層（DAL）中的 Repository、服務接口等。由于每次請求都會創建一個新的服務實例，所以瞬時生命周期能夠保證服務實例的獨立性，避免了不同請求之間的干擾。

在 ASP.NET Core 中，可以通過調用 IServiceCollection.AddTransient<TService, TImplementation>() 方法將一個服務注冊為瞬時生命周期。

示例代碼：

services.AddTransient<IMyService, MyService>();

在上面的代碼中，IMyService 接口被注冊為瞬時生命周期，每次請求都會創建一個新的 MyService 實例。

二、作用域生命周期（Scoped）

作用域生命周期是介于瞬時生命周期和單例生命周期之間的生命周期。每次請求都會創建一個新的服務實例，但同一請求內的所有服務實例都是相同的。這種生命周期適用于那些需要在請求范圍內共享狀態的服務，例如業務邏輯層（BLL）中的 Service、控制器（Controller）等。

在 ASP.NET Core 中，可以通過調用 IServiceCollection.AddScoped<TService, TImplementation>() 方法將一個服務注冊為作用域生命周期。示例代碼：

services.AddScoped<IMyScopedService, MyScopedService>();

在上面的代碼中，IMyScopedService 接口被注冊為作用域生命周期，同一請求內的所有 MyScopedService 實例都是相同的。

三、單例生命周期（Singleton）

單例生命周期是最長的生命周期，整個應用程序只會創建一個服務實例。這種生命周期適用于那些需要在整個應用程序中共享狀態的服務，例如配置（Configuration）類、緩存（Cache）類等。

在 ASP.NET Core 中，可以通過調用 IServiceCollection.AddSingleton<TService, TImplementation>() 方法將一個服務注冊為單例生命周期。示例代碼：

services.AddSingleton<IMySingletonService, MySingletonService>();

在上面的代碼中，IMySingletonService 接口被注冊為單例生命周期，整個應用程序只會創建一個 MySingletonService 實例。

四、如何選擇合適的生命周期

在選擇生命周期時，需要考慮服務實例的狀態和使用場景。下面是一些選擇生命周期的建議：

• 如果服務是無狀態的，且不需要在不同請求之間共享狀態，應該選擇瞬時生命周期。
• 如果服務需要在同一請求內共享狀態，應該選擇作用域生命周期。
• 如果服務需要在整個應用程序中共享狀態，應該選擇單例生命周期。
• 如果不確定服務的狀態和使用場景，可以選擇作用域生命周期作為默認生命周期。

需要注意的是，單例生命周期可能會導致線程安全問題，因為多個線程可能會同時訪問同一個實例。為了避免這種問題，可以使用線程安全的數據結構或者在服務中使用鎖機制。另外，單例生命周期還可能會導致內存泄漏問題，因為服務實例會一直存在于內存中，直到應用程序退出。為了避免這種問題，可以在服務中使用 IDisposable 接口來釋放資源。

五、實現自定義的生命周期

在 ASP.NET Core 中，可以通過實現 IServiceScopeFactory 接口來實現自定義的生命周期。IServiceScopeFactory 接口定義了一個 CreateScope 方法，用于創建一個作用域。作用域是一組服務實例的容器，每個作用域都有自己的生命周期，可以在作用域內共享狀態。

要實現自定義的生命周期，可以創建一個實現了 IServiceScopeFactory 接口的類，并在其中實現 CreateScope 方法。示例代碼：

public class MyLifetimeScope : IServiceScopeFactory
{
    public IServiceScope CreateScope()
    {
// 創建一個新的作用域
return new MyServiceScope();
    }
}
public class MyServiceScope : IServiceScope
{
    public IServiceProvider ServiceProvider { get; }
    public MyServiceScope()
    {
// 創建一個新的服務提供程序
ServiceProvider = new MyServiceProvider();
    }
    public void Dispose()
    {
// 釋放資源
    }
}
public class MyServiceProvider : IServiceProvider
{
    public object GetService(Type serviceType)
    {
// 返回相應的服務實例
    }
}

在上面的代碼中，MyLifetimeScope 類實現了 IServiceScopeFactory 接口，并重寫了 CreateScope 方法。在 CreateScope 方法中，創建一個新的 MyServiceScope 實例，并返回。MyServiceScope 類實現了 IServiceScope 接口，并在其構造函數中創建一個新的 MyServiceProvider 實例。MyServiceProvider 類實現了 IServiceProvider 接口，并根據服務類型返回相應的服務實例。

要使用自定義的生命周期，可以在 Startup 類的 ConfigureServices 方法中調用 services.AddSingleton<IServiceScopeFactory, MyLifetimeScope>() 方法將其注冊到 DI 容器中。示例代碼：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // 注冊自定義的生命周期
    services.AddSingleton<IServiceScopeFactory, MyLifetimeScope>();
}

六、總結

ASP.NET Core 的依賴注入容器提供了瞬時、作用域和單例三種生命周期，可以根據服務實例的狀態和使用場景選擇合適的生命周期。如果需要自定義生命周期，可以實現 IServiceScopeFactory 接口，并在其中創建作用域和服務提供程序。在開發 ASP.NET Core 應用程序時，應該充分利用依賴注入容器，提高代碼的質量和效率。

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