.NetCore依赖注入（DI）之生命周期

在 .NET Core 中，依赖注入（Dependency Injection，DI）是一种实现控制反转（Inversion of Control，IoC）的技术，它通过将依赖对象注入到需要它们的对象中，来实现对象之间的解耦。依赖注入的生命周期决定了对象在应用程序中的创建和管理方式。常见的生命周期有三种：Transient（瞬态）、Scoped（作用域） 和 Singleton（单例）。
1. Transient（瞬态）

定义：

每次请求时都会创建一个新的实例。
特点：

• 每次注入时都会创建一个新的对象。
  
• 对象的生命周期仅限于当前请求。
  
• 适用于轻量级、无状态的服务。
  

使用场景：

• 适用于每次请求都需要独立实例的场景，例如工具类、无状态服务等。
  

示例：

1. public interface ITransientService
2. {
3.     Guid GetOperationId();
4. }
6. public class TransientService : ITransientService
7. {
8.     private readonly Guid _operationId;
10.     public TransientService()
11.     {
12.         _operationId = Guid.NewGuid();
13.     }
15.     public Guid GetOperationId() => _operationId;
16. }

复制代码

在 Startup.cs 中注册：

1. public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
2. {
3.     services.AddTransient<ITransientService, TransientService>();
4. }

复制代码

在控制器中使用：

1. public class HomeController : Controller
2. {
3.     private readonly ITransientService _transientService1;
4.     private readonly ITransientService _transientService2;
6.     public HomeController(ITransientService transientService1, ITransientService transientService2)
7.     {
8.         _transientService1 = transientService1;
9.         _transientService2 = transientService2;
10.     }
12.     public IActionResult Index()
13.     {
14.         _transientService1.DoWork();
15.         _transientService2.DoWork();
17.         // 验证是否为不同实例
18.         Console.WriteLine(_transientService1 == _transientService2);  // 输出：False
20.         return Ok();
21.     }
22. }

复制代码

输出：

1. Transient Service: Doing work...
2.     Transient Service: Doing work...
3.         False

复制代码

2. Scoped（作用域）

定义：

在同一个作用域内，对象是单例的；但在差别的作用域中，会创建新的实例。
特点：

• 对象的生命周期与请求的作用域一致。
  
• 适用于需要在请求范围内共享状态的服务。
  

使用场景：

• 适用于需要在请求范围内共享状态的场景，例如数据库上下文、工作单元模式等。
  

示例：

1. public interface IScopedService
2. {
3.     void DoWork();
4. }
6. public class ScopedService : IScopedService
7. {
8.     public void DoWork()
9.     {
10.         Console.WriteLine("Scoped Service: Doing work...");
11.     }
12. }

复制代码

在 Startup.cs 中注册

1. public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
2. {
3.     services.AddScoped<IScopedService, ScopedService>();
4. }

复制代码

在控制器中使用：

1. public class HomeController : Controller
2. {
3.     private readonly IScopedService _scopedService1;
4.     private readonly IScopedService _scopedService2;
6.     public HomeController(IScopedService scopedService1, IScopedService scopedService2)
7.     {
8.         _scopedService1 = scopedService1;
9.         _scopedService2 = scopedService2;
10.     }
12.     public IActionResult Index()
13.     {
14.         _scopedService1.DoWork();
15.         _scopedService2.DoWork();
17.         // 验证是否为相同实例
18.         Console.WriteLine(_scopedService1 == _scopedService2);  // 输出：True
20.         return Ok();
21.     }
22. }

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输出：

1. Scoped Service: Doing work...
2.     Scoped Service: Doing work...
3.         True

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3. Singleton（单例）

定义：

在整个应用程序生命周期中，只创建一个实例。
特点：

• 对象的生命周期与应用程序的生命周期一致。
  
• 适用于全局共享的服务，如设置管理、日志记载等。
  

使用场景：

• 适用于需要全局共享的场景，例如设置管理、缓存、日志记载等。
  

示例：

1. public interface ISingletonService
2. {
3.     void DoWork();
4. }
6. public class SingletonService : ISingletonService
7. {
8.     public void DoWork()
9.     {
10.         Console.WriteLine("Singleton Service: Doing work...");
11.     }
12. }

复制代码

在 Startup.cs 中注册：

1. public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
2. {
3.     services.AddSingleton<ISingletonService, SingletonService>();
4. }

复制代码

在控制器中使用：

1. public class HomeController : Controller
2. {
3.     private readonly ISingletonService _singletonService1;
4.     private readonly ISingletonService _singletonService2;
6.     public HomeController(ISingletonService singletonService1, ISingletonService singletonService2)
7.     {
8.         _singletonService1 = singletonService1;
9.         _singletonService2 = singletonService2;
10.     }
12.     public IActionResult Index()
13.     {
14.         _singletonService1.DoWork();
15.         _singletonService2.DoWork();
17.         // 验证是否为相同实例
18.         Console.WriteLine(_singletonService1 == _singletonService2);  // 输出：True
20.         return Ok();
21.     }
22. }

复制代码

输出：

1. Singleton Service: Doing work...
2. Singleton Service: Doing work...
3. True

复制代码

总结

生命周期定义特点使用场景Transient每次请求时创建新的实例每次注入时都会创建一个新的对象轻量级、无状态的服务，如工具类、无状态服务Scoped在同一个作用域内，对象是单例的对象的生命周期与请求的作用域一致需要在请求范围内共享状态的服务，如数据库上下文Singleton在整个应用程序生命周期中，只创建一个实例对象的生命周期与应用程序的生命周期一致全局共享的服务，如设置管理、日志记载通过合理选择依赖注入的生命周期，我们可以实现对象的灵活管理和高效使用，从而提高应用程序的性能和可维护性。

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