ASP.NET Core 中的 Dependency injection

依赖注入（Dependency Injection，简称DI）是为了实现各个类之间的依赖的控制反转（Inversion of Control，简称IoC ）。
ASP.NET Core 中的Controller 和 Service 或者其他类都支持依赖注入。

依赖注入术语中，
Service 是一个为其他对象提供服务的类**。
Service 不是一个Web Service，与Web Service无关。

Service的使用方法一般是：

1. 在Main函数中注册Register到容器中，可以使用ASP.NET Core 内置的容器或者第三方容器，比如Autofac。
2. 在注册过的类的构造函数中即可将其他依赖类当作入参Resolve。
3. 或者通过IServiceScopeFactory 来Resolve。
4. 容器负责Dispose。

比如：
定义接口：

public interface IMyDependency
{
    void WriteMessage(string message);
}

定义实现类：

public class MyDependency : IMyDependency
{
    public void WriteMessage(string message)
    {
        Console.WriteLine($"MyDependency.WriteMessage Message: {message}");
    }
}

在Services容器中注册类：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddScoped<IMyDependency, MyDependency>();
builder.Services.AddScoped<PageModel, IndexModel>();
var app = builder.Build();
app.Run();

使用构造函数Resolve依赖对象：

public class IndexModel : PageModel
{
    private readonly IMyDependency myDependency;

    public IndexModel(IMyDependency myDependency)
    {
        myDependency = myDependency;            
    }
}

这样不用在IndexModel 内部再new一个IMyDependency 类的对象，而是使用构造函数传入的对象。
而由容器来维护创建Service的对象的生命周期，这个过程叫做Resolve，对象共有3种生命周期：

• Transient，每次Resolve的时候都重新创建，即使在同一个Http Reuest中。
• Scoped，每次Http Reuest中，Resolve的时候重新创建，在该请求中不变。
• Singleton，第一次Resolve的时候创建，后续Resolve都使用相同的对象。Singleton 的Service必须线程安全，因为所有线程都要用到，并且要考虑内存的用量。
  注意：不应该在Singleton Service中Resolve Scoped类型的对象，反过来可以，因为可能导致Scoped类型的对象无法dispose。

使用IServiceScopeFactory 实现Resolve依赖对象：

public class IndexModel : PageModel
{
    private readonly IServiceScopeFactory serviceScopeFactory;

    public IndexModel(IServiceScopeFactory serviceScopeFactory)
    {
        serviceScopeFactory = serviceScopeFactory;            
    }
    public DoSomething()
    {
        using (var scope = serviceScopeFactory .CreateScope())
        {
            // resolve a database connection
            var db = scope.ServiceProvider.GetService<IDatabaseConnection>();
            // do something with it
        }            
    }
}

注册一组Service，类似实现一个

builder.Host.UseSerilog();

需要写一个ServiceCollection的扩展类，然后在实现中注册相关的类：

namespace Microsoft.Extensions.DependencyInjection
{
    public static class MyConfigServiceCollectionExtensions
    {
        public static IServiceCollection AddConfig(
             this IServiceCollection services, IConfiguration config)
        {
            services.Configure<PositionOptions>(
                config.GetSection(PositionOptions.Position));
            services.Configure<ColorOptions>(
                config.GetSection(ColorOptions.Color));

            return services;
        }

        public static IServiceCollection AddMyDependencyGroup(
             this IServiceCollection services)
        {
            services.AddScoped<IMyDependency, MyDependency>();
            services.AddScoped<IMyDependency2, MyDependency2>();
            return services;
        }
    }
}

然后就可以这样注册了

builder.Services
    .AddConfig(builder.Configuration)
    .AddMyDependencyGroup();

如何设计项目中的依赖Service：

• 应当避免有状态的，静态的类。
• 应当避免地App中创建全局对象，而应该使用singleton services。
• 应当避免直接在service中初始化依赖的类，这样会增加耦合。
• 应当保证service功能单一，以便测试。
• 如果类中有大量的依赖注入，说明这个类的功能过于复杂，应当拆分，使其单一职责。

Service的Dispose：

• Singleton类型的 Service 不应该添加Dispose方法，App结束进程时会自动dispose。
• Scoped和Transient类型的Service 应该添加Dispose方法，容器会自动调用。

其余建议

• 不支持 async/await 注入，因为C#不支持async构造函数。
• 不直接在容器中持久保存数据。
• 配置项应该使用options pattern。
• 不应该static访问service。
• 尽量让DI工厂的操作：同步，快速。
• 通在构造函数中注入的时候，不应该使用 service locator pattern。
• 配置service的时候不应该调用 BuildServiceProvider，而只应该在注册B service时需要resolve A service的时候才用。
• 开启Scope validation，避免scoped service中使用singletons service。
• container 直接resolve service，可能会导致内存泄露，比如：

static void TransientDisposablesWithoutDispose()
{
    var services = new ServiceCollection();
    services.AddTransient<ExampleDisposable>();
    ServiceProvider serviceProvider = services.BuildServiceProvider();

    for (int i = 0; i < 1000; ++ i)
    {
        _ = serviceProvider.GetRequiredService<ExampleDisposable>();
    }
    //1,000 个对象会被创建，serviceProvider 不dispose，这1000个对象就不dispose。
}