ASP.NET Core应用的7种依赖注入方式

ASP.NET Core框架中的很多核心对象都是通过依赖注入方式提供的，如用来对应用进行初始化的Startup对象、中间件对象，以及ASP.NET Core MVC应用中的Controller对象和View对象等，所以我们可以在定义它们的时候采用注入的形式来消费已经注册的服务。下面简单介绍几种服务注入的应用场景。本篇文章节选自《ASP.NET Core 3框架揭秘》，针对本书的5折优惠还有最后2天，有兴趣可以扫描右边二维码或者从这里入群购买。。

一、在Startup类型的构造函数中注入

构成HostBuilderContext上下文的两个核心对象（表示配置的IConfiguration对象和表示承载环境的IHostEnvironment对象）可以直接注入Startup构造函数中进行消费。由于ASP.NET Core应用中的承载环境通过IWebHostEnvironment接口表示，IWebHostEnvironment接口派生于IHostEnvironment接口，所以也可以通过注入IWebHostEnvironment对象的方式得到当前承载环境相关的信息。

我们可以通过一个简单的实例来验证针对Startup的构造函数注入。如下面的代码片段所示，我们在调用IWebHostBuilder接口的Startup<TStartup>方法时注册了自定义的Startup类型。在定义Startup类型时，我们在其构造函数中注入上述3个对象，提供的调试断言不仅证明了3个对象不为Null，还表明采用IHostEnvironment接口和IWebHostEnvironment接口得到的其实是同一个实例。

class Program
{
    static void Main()
    {
        Host.CreateDefaultBuilder().ConfigureWebHostDefaults(builder => builder.UseStartup<Startup>())
        .Build()
        .Run();
    }
}

public class Startup
{
    public Startup(IConfiguration configuration, IHostEnvironment hostingEnvironment,IWebHostEnvironment webHostEnvironment)
    {
        Debug.Assert(configuration != null);
        Debug.Assert(hostingEnvironment != null);
        Debug.Assert(webHostEnvironment != null);
        Debug.Assert(ReferenceEquals(hostingEnvironment, webHostEnvironment));
    }
    public void Configure(IApplicationBuilder app) { }
}

二、在Startup类型的Configure方法中注入

依赖服务还可以直接注入用于注册中间件的Configure方法中。如果构造函数注入还可以对注入的服务有所选择，那么对于Configure方法来说，通过任意方式注册的服务都可以注入其中，包括通过调用IHostBuilder、IWebHostBuilder和Startup自身的ConfigureServices方法注册的服务，还包括框架自行注册的所有服务。

如下面的代码代码片段所示，我们分别调用IWebHostBuilder和Startup的ConfigureServices方法注册了针对IFoo接口和IBar接口的服务，这两个服务直接注入Startup的Configure方法中。另外，Configure方法要求提供一个用来注册中间件的IApplicationBuilder对象作为参数，但是对该参数出现的位置并未做任何限制。

class Program
{
    static void Main()
    {
        Host.CreateDefaultBuilder().ConfigureWebHostDefaults(builder => builder
            .UseStartup<Startup>()
            .ConfigureServices(svcs => svcs.AddSingleton<IFoo, Foo>()))
        .Build()
        .Run();
    }
}

public class Startup
{
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services) => services.AddSingleton<IBar, Bar>();
    public void Configure(IApplicationBuilder app, IFoo foo, IBar bar)
    {
        Debug.Assert(foo != null);
        Debug.Assert(bar != null);
    }
}

三、在中间件类型构造函数中注入

ASP.NET Core请求处理管道最重要的对象是用来真正处理请求的中间件。由于ASP.NET Core在创建中间件对象并利用它们构建整个请求处理管道时，所有的服务都已经注册完毕，所以任何一个注册的服务都可以注入中间件类型的构造函数中。如下所示的代码片段体现了针对中间件类型的构造函数注入。

class Program
{
    static void Main()
    {
        Host.CreateDefaultBuilder().ConfigureWebHostDefaults(builder => builder
            .ConfigureServices(svcs => svcs
                .AddSingleton<FoobarMiddleware>()
                .AddSingleton<IFoo, Foo>()
                .AddSingleton<IBar, Bar>())
            .Configure(app => app.UseMiddleware<FoobarMiddleware>()))
        .Build()
        .Run();
    }
}

public class FoobarMiddleware : IMiddleware
{
    public FoobarMiddleware(IFoo foo, IBar bar)
    {
        Debug.Assert(foo != null);
        Debug.Assert(bar != null);
    }

    public Task InvokeAsync(HttpContext context, RequestDelegate next)
    {
        Debug.Assert(next != null);
        return Task.CompletedTask;
    }
}

四、在中间件类型的Invoke/InvokeAsync方法中注入

如果采用基于约定的中间件类型定义方式，注册的服务还可以直接注入真正用于处理请求的InvokeAsync方法或者Invoke方法中。另外，将方法命名为InvokeAsync更符合TAP（Task-based Asynchronous Pattern）编程模式，之所以保留Invoke方法命名，主要是出于版本兼容的目的。如下所示的代码片段展示了针对InvokeAsync方法的服务注入。

class Program
{
    static void Main()
    {
        Host.CreateDefaultBuilder().ConfigureWebHostDefaults(builder => builder
            .ConfigureServices(svcs => svcs
                .AddSingleton<IFoo, Foo>()
                .AddSingleton<IBar, Bar>())
            .Configure(app => app.UseMiddleware<FoobarMiddleware>()))
        .Build()
        .Run();
    }
}

public class FoobarMiddleware
{
    private readonly RequestDelegate _next;

    public FoobarMiddleware(RequestDelegate next) => _next = next;
    public Task InvokeAsync(HttpContext context, IFoo foo, IBar bar)
    {
        Debug.Assert(context != null);
        Debug.Assert(foo != null);
        Debug.Assert(bar != null);
        return _next(context);
    }
}

虽然约定定义的中间件类型和Startup类型采用了类似的服务注入方式，它们都支持构造函数注入和方法注入，但是它们之间有一些差别。中间件类型的构造函数、Startup类型的Configure方法和中间件类型的Invoke方法或者InvokeAsync方法都具有一个必需的参数，其类型分别为RequestDelegate、IApplicationBuilder和HttpContext，对于该参数在整个参数列表的位置，前两者都未做任何限制，只有后者要求表示当前请求上下文的参数HttpContext必须作为方法的第一个参数。按照上述约定，如下这个中间件类型FoobarMiddleware的定义是不合法的，但是Starup类型的定义则是合法的。对于这一点，笔者认为可以将这个限制放开，这样不仅使中间件类型的定义更加灵活，还能保证注入方式的一致性。

public class FoobarMiddleware
{
    public FoobarMiddleware(RequestDelegate next);
    public Task InvokeAsync(IFoo foo, IBar bar, HttpContext context);
}

public class Startup
{
    public void Configure(IFoo foo, IBar bar, IApplicationBuilder app);
}

对于基于约定的中间件，构造函数注入与方法注入存在一个本质区别。由于中间件被注册为一个Singleton对象，所以我们不应该在它的构造函数中注入Scoped服务。Scoped服务只能注入中间件类型的InvokeAsync方法中，因为依赖服务是在针对当前请求的服务范围中提供的，所以能够确保Scoped服务在当前请求处理结束之后被释放。

五、在Controller类型的构造函数中注入

在一个ASP.NET Core MVC应用中，我们可以在定义的Controller中以构造函数注入的方式注入所需的服务。在如下所示的代码片段中，我们将IFoobar服务注入到HomeController的构造函数中。

class Program
{
    static void Main()
    {
        Host.CreateDefaultBuilder().ConfigureWebHostDefaults(builder => builder
            .ConfigureServices(svcs => svcs
                .AddSingleton<IFoobar, Foobar>()
                .AddSingleton<IBar, Bar>()
                .AddControllersWithViews())
            .Configure(app => app
                .UseRouting()
                .UseEndpoints(endpoints => endpoints.MapControllers())))
        .Build()
        .Run();
    }
}

public class HomeController : Controller
{
    public HomeController(IFoobar foobar) => Debug.Assert(foobar != null);

}

六、在Controller的Action方法中注入

借助于ASP.NET Core MVC基于模型绑定的参数绑定机制，我们可以将注册的服务绑定到目标Action方法的参数上，进而实现针对Action方法的依赖注入。在采用这种类型的注入方式时，我们需要在注入参数上按照如下的方式标注FromServicesAttribute特性，用以确定参数绑定的来源是注册的服务。

class Program
{
    static void Main()
    {
        Host.CreateDefaultBuilder().ConfigureWebHostDefaults(builder => builder
            .ConfigureServices(svcs => svcs
                .AddSingleton<IFoobar, Foobar>()
                .AddControllersWithViews())
            .Configure(app => app
                .UseRouting()
                .UseEndpoints(endpoints => endpoints.MapControllers())))
        .Build()
        .Run();
    }
}

public class HomeController: Controller
{
    [HttpGet("/")]
    public void Index([FromServices]IFoobar foobar)
    {
        Debug.Assert(foobar != null);
    }
}

七、在视图中注入

在ASP.NET Core MVC应用中，我们还可以将服务注册到现的View中。假设我们定义了如下这个简单的MVC程序，并定义了一个简单的HomeController。

class Program
{
    static void Main()
    {
        Host.CreateDefaultBuilder().ConfigureWebHostDefaults(builder => builder
            .ConfigureServices(svcs => svcs
                .AddSingleton<IFoobar, Foobar>()
                .AddControllersWithViews())
            .Configure(app => app
                .UseRouting()
                .UseEndpoints(endpoints => endpoints.MapControllers())))
        .Build()
        .Run();
    }
}

public class HomeController: Controller
{
        [HttpGet("/")]
        public IActionResult Index() => View();
}

我们为HomeController定义了一个路由指向根路径（“/”）的Action方法Index，该方法在调用View方法呈现默认的View之前，将注入的IFoo服务以ViewBag的形式传递到View中。如下所示的代码片段是这个Action方法对应View（/Views/Home/Index.cshtml）的定义，我们通过@inject指令注入了IFoobar服务，并将属性名设置为Foobar，这意味着当前View对象将添加一个Foobar属性来引用注入的服务。

@inject IFoobar Foobar
@
{
    Debug.Assert(Foobar!= null);
}