ASP.NET Core依赖注入系列教程之服务的注册与提供

在采用了依赖注入的应用中,我们总是直接利用DI容器直接获取所需的服务实例,换句话说,DI容器起到了一个服务提供者的角色,它能够根据我们提供的服务描述信息提供一个可用的服务对象。ASP.NET Core中的DI容器体现为一个实现了IServiceProvider接口的对象。

ServiceProvider与ServiceDescriptor
服务的注册与提供
    利用ServiceProvider来提供服务
    提供一个服务实例的集合
    获取ServiceProvider自身对象
    对泛型的支持

一、ServiceProvider与ServiceDescriptor

我一直觉得优秀的设计首先应该是简单的设计,至少是看起来简单的设计,这就是我们所谓的大道至简。作为一个服务的提供者,ASP.NET Core中的DI容器最终体现为一个IServiceProvider接口,我们将所有实现了该接口的类型及其实例统称为ServiceProvider。如下面的代码片段所示,该接口简单至极,它仅仅提供了唯一个GetService方法,该方法根据提供的服务类型为你提供对应的服务实例。

public interface IServiceProvider { object GetService(Type serviceType); }

ASP.NET Core内部真正使用的是一个实现了IServiceProvider接口的内部类型(该类型的名称为“ServiceProvider”),我们不能直接创建该对象,只能间接地通过调用IServiceCollection接口的扩展方法BuildServiceProvider得到它。IServiceCollection接口定义在“Microsoft.Extensions.DependencyInjection”命名空间下,如果没有特别说明,本系列文章涉及到的与ASP.NET Core依赖注入相关的类型均采用此命名空间。 如下面的代码片段所示,IServiceCollection接口实际上代表一个元素为ServiceDescriptor对象的集合,它直接继承了另一个接口IList<ServiceDescriptor>,而ServiceCollection类实现了该接口。

public static class ServiceCollectionExtensions { public static IServiceProvider BuildServiceProvider(this IServiceCollection services); } public interface IServiceCollection : IList<ServiceDescriptor> {} Public class ServiceCollection: IServiceCollection { //省略成员 }

体现为DI容器的ServiceProvider之所以能够根据我们给定的服务类型(一般是一个接口类型)提供一个能够开箱即用的服务实例,是因为我们预先注册了相应的服务描述信息,这些指导ServiceProvider正确实施服务提供操作的服务描述体现为如下一个ServiceDescriptor类型。

public class ServiceDescriptor { public ServiceDescriptor(Type serviceType, object instance); public ServiceDescriptor(Type serviceType, Func<IServiceProvider, object> factory, ServiceLifetime lifetime); public ServiceDescriptor(Type serviceType, Type implementationType, ServiceLifetime lifetime); public Type ServiceType { get; } public ServiceLifetime Lifetime { get; } public Type ImplementationType { get; } public object ImplementationInstance { get; } public Func<IServiceProvider, object> ImplementationFactory { get; } }

ServiceDescriptor的ServiceType属性代表提供服务的生命类型,由于标准化的服务一般会定义成接口,所以在绝大部分情况下体现为一个接口类型。类型为ServiceLifetime的属性Lifetime体现了ServiceProvider针对服务实例生命周期的控制方式。如下面的代码片段所示,ServiceLifetime是一个美剧类型,定义其中的三个选项(Singleton、Scoped和Transient)体现三种对服务对象生命周期的控制形式,我们将在本节后续部分对此作专门的介绍。

public enum ServiceLifetime { Singleton, Scoped, Transient }

3-10对于ServiceDescriptor的其他三个属性来说,它们实际上是辅助ServiceProvider完成具体的服务实例提供操。ImplementationType属性代表被提供服务实例的真实类型,属性ImplementationInstance则直接代表被提供的服务实例,ImplementationFactory则提供了一个创建服务实例的委托对象。ASP.NET Core与依赖注入相关的几个核心类型具有如图10所示的关系。

由于ASP.NET Core中的ServiceProvider是根据一个代表ServiceDescriptor集合的IServiceCollection对象创建的,当我们调用其GetService方法的时候,它会根据我们提供的服务类型找到对应的ServiceDecriptor对象。如果该ServiceDecriptor对象的ImplementationInstance属性返回一个具体的对象,该对象将直接用作被提供的服务实例。如果ServiceDecriptor对象的ImplementationFactory返回一个具体的委托,该委托对象将直接用作创建服务实例的工厂。

如果这两个属性均为Null,ServiceProvider才会根据ImplementationType属性返回的类型调用相应的构造函数创建被提供的服务实例。至于我们在上面一节中提到的三种依赖注入方式,ServiceProvider仅仅支持构造器注入,属性注入和方法注入的支持并未提供。

二、服务的注册与提供

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