.NET 依赖注入深入详解

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.NET 依赖注入深入详解

依赖注入(Dependency Injection, DI)是.NET Core .NET 5/6/7/8/9/10+中最重要的设计模式之一，下面我将从多个维度具体解释它的工作原理和使用方法。
一、核心概念剖析

1. 什么是依赖？

当一个类A必要类B才能正常工作时，我们就说类A"依赖"于类B。比方：

1. public class OrderService
2. {
3.     private readonly ILogger _logger; // OrderService依赖于ILogger
4.    
5.     public OrderService(ILogger logger)
6.     {
7.         _logger = logger;
8.     }
9. }

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2. 传统方式的题目

没有DI时，我们可能会如许写：

1. public class OrderService
2. {
3.     private readonly FileLogger _logger = new FileLogger(); // 直接创建具体实现
4.    
5.     // ...
6. }

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这种方式的缺点：

• 紧耦合：OrderService直接依赖FileLogger
  
• 难以测试：无法轻松替换为测试用的Logger
  
• 难以修改：如果要改用DatabaseLogger，必要修改OrderService代码
  

二、.NET DI 容器详解

1. 服务注册方式

在Program.cs/Startup.cs中有三种主要注册方式：

1. // 1. 注册具体类型
2. services.AddTransient<EmailService>();
4. // 2. 注册接口-实现映射
5. services.AddScoped<IEmailService, SmtpEmailService>();
7. // 3. 注册现有实例
8. var logger = new FileLogger();
9. services.AddSingleton<ILogger>(logger);

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2. 生命周期详解

生命周期形貌适用场景示例Transient每次请求都创建新实例轻量级、无状态服务工具类、DTO映射Scoped同一请求内共享实例必要请求上下文的服务DbContext、用户会话Singleton整个应用生命周期一个实例全局共享资源配置、缓存、日记 

 

 

3. 高级注册技巧

1. // 注册多个实现
2. services.AddTransient<IMessageService, SmsService>();
3. services.AddTransient<IMessageService, EmailService>();
5. // 命名注册
6. services.AddTransient<IMessageService>("SMS", typeof(SmsService));
8. // 泛型注册
9. services.AddScoped(typeof(IRepository<>), typeof(Repository<>));
11. // 委托工厂
12. services.AddTransient<IService>(sp =>
13.     new Service(sp.GetRequiredService<IOtherService>()));

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三、注入方式大全

1. 构造函数注入（最保举）

1. public class ProductController
2. {
3.     private readonly IProductService _service;
4.    
5.     public ProductController(IProductService service)
6.     {
7.         _service = service; // 由DI容器自动注入
8.     }
9. }

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2. 方法注入

1. public class ReportGenerator
2. {
3.     public void Generate(IReportFormatter formatter)
4.     {
5.         // 使用方法参数注入
6.     }
7. }

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3. 属性注入（不保举但某些场景必要，如blazor）

1. public class NotificationService
2. {
3.     [Inject] // 需要特定属性标记
4.     public ILogger Logger { get; set; }
5. }

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4. 从容器直接剖析（应避免，但有时必要）

1. var service = serviceProvider.GetRequiredService<IMyService>();

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四、实际应用场景

1. 分层架构中的DI

1. // 基础设施层
2. services.AddDbContext<AppDbContext>(options =>
3.     options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("Default")));
5. // 应用层
6. services.AddScoped<IOrderService, OrderService>();
8. // 领域层
9. services.AddTransient<IDomainEventDispatcher, DomainEventDispatcher>();
11. // 表现层
12. services.AddControllersWithViews();

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2. 选项模式(Options Pattern)

1. // 注册配置
2. services.Configure<EmailSettings>(Configuration.GetSection("EmailSettings"));
4. // 注入使用
5. public class EmailService
6. {
7.     private readonly EmailSettings _settings;
8.    
9.     public EmailService(IOptions<EmailSettings> options)
10.     {
11.         _settings = options.Value;
12.     }
13. }

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3. 日记集成

1. public class ProductService
2. {
3.     private readonly ILogger<ProductService> _logger;
4.    
5.     public ProductService(ILogger<ProductService> logger)
6.     {
7.         _logger = logger; // 自动注入日志系统
8.     }
9. }

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五、高级主题

1. 第三方容器集成

1. // Autofac示例
2. builder.Host.UseServiceProviderFactory(new AutofacServiceProviderFactory())
3.     .ConfigureContainer<ContainerBuilder>(builder =>
4.     {
5.         builder.RegisterModule(new MyAutofacModule());
6.     });

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2. 装饰器模式

1. // 原始服务
2. services.AddScoped<IDataService, DataService>();
4. // 装饰器
5. services.Decorate<IDataService, CachingDataService>();

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3. 验证服务注册

1. // 检查所有服务是否已注册
2. var provider = services.BuildServiceProvider();
3. foreach (var service in services)
4. {
5.     provider.GetRequiredService(service.ServiceType); // 会抛出异常如果未注册
6. }

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六、最佳实践

• 构造函数保持简朴：只注入必要的依赖
  
• 避免服务定位器模式：不要滥用GetService
  
• 注意生命周期：避免Scoped服务被Singleton服务引用
  
• 使用接口：尽量依赖抽象而非具体实现
  
• 避免过分注入：如一个类注入超过5个服务，考虑重构
  

七、常见题目解决

循环依赖题目

1. // 错误示例
2. class A { public A(B b) {} }
3. class B { public B(A a) {} }
5. // 解决方案：
6. // 1. 重构设计，提取公共逻辑到第三个类
7. // 2. 使用属性注入或方法注入替代构造函数注入

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多实现选择

1. // 注册多个实现
2. services.AddTransient<IMessageService, EmailService>();
3. services.AddKeyedTransient<IMessageService, SmsService>("SMS");
5. // 解析所有实现
6. var services = provider.GetServices<IMessageService>();
8. // 命名解析
9. var smsService = provider.GetRequiredKeyedService<IMessageService>("SMS");

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感谢各位大佬的观看！

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