实战Asp.Net Core:DI生命周期

原文:实战Asp.Net Core:DI生命周期


title: 实战Asp.Net Core:DI生命周期

date: 2018-11-30 21:54:52

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1、前言

Asp.Net Core 默认支持 DI(依赖注入) 软件设计模式,那使用 DI 的过程中,我们势必会接触到对象的生命周期,那么几种不同的对象生命周期到底是怎么样的呢?我们拿代码说话。

关于 DI 与 IOC:

个人理解:IOC(控制反转) 是目的(降低代码、服务间的耦合),而 DI 是达到该目的的一种手段(具体办法)。

2、DI生命周期

DI的生命周期,根据框架、库的不同,会略有差异。此处,我们就以微软的DI扩展为例,来说下DI中常用的几种生命周期。

首先,我们想象一个这样一个场景。假设我们有寄快递的需求,那么我们会致电快递公司:“我们要寄快递,派一个快递员过来收货”。接着,快递公司会如何做呢?

  1. 一直派遣同一个快递员来收货。
  2. 第一周派遣快递员A、第二周派遣快递员B收货。
  3. 每次都派遣一个新的快递员收货。

这对应到生命周期就是:

  1. 单例(Singleton),单一实例,每次使用都是该实例。
  2. 作用域实例(Scoped),在一个作用域(比如单次请求)内是同一个实例,不同的作用域实例不同。
  3. 瞬时实例(Transient),每次使用都创建新的实例。

快递公司也就是我们在DI中常说的容器(Container)了。

2.1、验证准备

首先,我们需要三个Services(Service1\Service2\Service3)内容一致,如下:

// Service1.cs,Service2、Service3除类名以外,内容一致
public class Service1
{
    private int value = 0;

    public int GetValue()
    {
        this.value++;
        return this.value;
    }
}

然后,我们需要一个业务类,再一次注入这三个Service,内容如下:

// DefaultBusiness.cs
public class DefaultBusiness
{
    private readonly Service1 s1;
    private readonly Service2 s2;
    private readonly Service3 s3;

    public DefaultBusiness(Service1 s1, Service2 s2, Service3 s3)
    {
        this.s1 = s1;
        this.s2 = s2;
        this.s3 = s3;
    }

    public int GetS1Value()
    {
        return this.s1.GetValue();
    }

    public int GetS2Value()
    {
        return this.s2.GetValue();
    }

    public int GetS3Value()
    {
        return this.s3.GetValue();
    }
}

最后,还需要在Startup.cs进行注入

// Startup.cs
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
  // 单例模式
  services.AddSingleton<Service1>();
  // 作用域模式
  services.AddScoped<Service2>();
  // 瞬时模式
  services.AddTransient<Service3>();
  // 为了保证结果,将Business类注册为瞬时模式,每次注入都是全新的。
  services.AddTransient<Business.DefaultBusiness>();
}

2.2、验证单例(Singleton)

对于单例来说,我们期望,在整个程序启动期间,都是同一个实例,所以,我们只需要在Service中,增加一个局部变量,做累加就可以验证。

// DefaultController.cs
[Route("singleton")]
public IActionResult SingletonTest()
{
    this.defaultBiz.GetS1Value();
    return Json(new
    {
        s1 = s1.GetValue()
    });
}

然后我们访问 http://localhost:5000/singleton 多次,输入如下:

// 第一次
{ s1: 2 }
// 第二次
{ s1: 4 }
// 第三次
{ s1: 6 }

可以发现,每请求一次,value都会增加2。分析下怎么来的呢?

  1. 首先是执行 defaultBiz.GetValue() 中,根据内部代码,此处会对注入的实例,value + 1。
  2. 之后,Json()中的,s1 = s1.GetValue(),此处再一次增加了1。
  3. 综上,一次请求,s1 中的value值会增加2,由于是单例模式,在整个服务运行期间,都是一个实例,所以,每次请求都会累加2。

2.3、验证作用域实例(Scoped)

// DefaultController.cs
[Route("scoped")]
public IActionResult ScopedTest()
{
    this.defaultBiz.GetS2Value();
    return Json(new
    {
        s2 = s2.GetValue()
    });
}

然后我们访问 http://localhost:5000/scoped 多次,输入如下:

// 第一次
{ s2: 2 }
// 第二次
{ s2: 2 }
// 第三次
{ s2: 2 }

从结果可以看出,每次请求的返回值是固定的,都为2,也就是证明了Service2中,value++执行了两次。对于执行value++的代码,只有 defaultBiz.GetS2Value()s2 = s2.GetValue(),所以这两处操作的是同一个实例。这也就证明了,对于 Scoped 生命周期,在作用域(可以简单理解为单次请求,实际上并不准确,注意,此处为考虑多线程的情况)内,都是使用的同一个实例。在不同的请求之间,则是不同的实例。

2.4、验证瞬时实例(Transient)

// DefaultController.cs
[Route("transient")]
public IActionResult TransientTest()
{
    return Json(new
    {
        s3 = s3.GetValue()
    });
}

然后我们访问 http://localhost:5000/transient 多次,输入如下:

// 第一次
{ s3: 1 }
// 第二次
{ s3: 1 }
// 第三次
{ s3: 1 }

从结果来看,每次请求的都是相同的返回值,s3 = 1,这说明了,两次操作的value++,是针对的不同实例。也就是每次使用 Service1,都是全新的实例。

3、扩展(Autofac DI 类库)

Asp.Net Core中默认的DI,相对还是比较简单的,只有三个生命周期。对于时下比较的依赖注入库,一般都会有更多的生命周期,有些还会有生命周期事件可以监控。

Autofac 为例,该类库提供了如下一些生命周期,可以做到更精细化的控制:

  1. 单次依赖(Instance Per Dependency)- 也就是Transient,每次获取实例都是全新的。
  2. 单例(Single Instance) - 也就是单例,整个服务周期都是一个实例。
  3. 作用域隔离的实例(Instance Per Lifetime Scope) - 也就是一个作用域一个,示例代码如下:
// 先创建作用域
using(var scope1 = container.BeginLifetimeScope())
{

  for(var i = 0; i < 100; i++)
  {
    // 在作用域内,Resolve 的都是同一个实例
    var w1 = scope1.Resolve<Worker>();
  }
}

// 创建另一个作用域
using(var scope2 = container.BeginLifetimeScope())
{
  for(var i = 0; i < 100; i++)
  {
    // 在作用域内,Resolve 的都是同一个实例,但是这个实例和 scope1 作用域中的 w1 不是同一个。
    var w2 = scope2.Resolve<Worker>();
  }
}
  1. 带标签的作用域隔离实例(Instance Per Matching Lifetime Scope)
  2. 单次请求作用域实例(Instance Per Request) - 每个请求作为一个作用域。
  3. 指定Owner的作用域实例(Instance Per Owned)- 对于同一个Owner,实例保持一致
  4. 线程作用域实例(Thread Scope)

更多 Autofac 生命周期相关内容,请参考:https://autofac.readthedocs.io/en/latest/lifetime/instance-scope.html

4、总结

本文主要简单演示了 Asp.Net Core 中默认的几种服务生命周期效果,也抛砖引玉的说了下 Autofac 中的服务生命周期。合理的利用生命周期,可以减少对象的创建,提交程序性能。但是,用错了生命周期,则容易产生隐含的bug。在使用 DI 类库的时候,一定要理解清楚不同的生命周期的应用场景。

本文示例代码:https://github.com/hstarorg/HstarDemoProject/tree/master/dotnet_demo/servicelifttime-demo/ServicelifttimeDemo

本文github地址

原文地址:https://www.cnblogs.com/lonelyxmas/p/10332526.html

时间: 2024-08-10 14:08:25

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