Asp.Net Core中服务的生命周期选项区别和用法

　　在做一个小的Demo中，在一个界面上两次调用视图组件，并且在视图组件中都调用了数据库查询，结果发现，一直报错，将两个视图组件的调用分离，单独进行，却又是正常的，寻找一番，发现是配置依赖注入服务时，对于服务的生命周期没有配置得当导致，特此做一次实验来认识三者之间(甚至是四者之间的用法及区别)。

　　本文demo地址(具体见WebApi控制器中):https://gitee.com/530521314/Partner.TreasureChest/tree/master/ServiceLifetime

一、服务的生命周期

　　在Asp.Net Core中，内置容器负责管理服务的生命周期，从被依赖注入容器创建开始，等我们调用完服务时，到容器释放该服务的所有实力为止，有几种形式表现：

　　1、Transient：每次请求服务时，都会创建一个新实例，这种生命周期适合用于轻量级服务（如Repository和ApplicationService服务）。

　　2、Scoped：为每个HTTP请求创建一个实例，生命周期将横贯整次请求。

　　3、SingleTon：在第一次请求服务时，为该服务创建一个实例，之后每次请求将会使用第一次创建好的服务。

　　4、Instance：与SingleTon类似，但在应用程序启动时会将该实例注册到容器中，可以理解为比SingleTon还早存在。

　　应用程序中相关服务的控制生命周期的方法时通过相应的Add*指定，如下三种，当然还可以通过扩展方法来简化ConfigurationServices方法中所见的代码数量。

services.AddTransient<IApplicationService, ApplicationService>();
services.AddScoped<IApplicationService, ApplicationService>();
services.AddSingleton<IApplicationService, ApplicationService>();

二、代码设计服务生命周期

　　首先设计一些服务相关的操作接口

     public interface IOperation
     {
         Guid GetGuid();
     }

     public interface IOperationTransient: IOperation
     {

     }

     public interface IOperationScoped : IOperation
     {

     }

     public interface IOperationSingleton : IOperation
     {

     }

     public interface IOperationInstance : IOperation
     {

     }

基础服务接口

　　其次对这些操作类予以实现并生成相关服务

     /// <summary>
     /// 常规服务
     /// </summary>
     public class Operation : IOperation
     {
         private readonly Guid _guid;

         public Operation()
         {
             _guid = Guid.NewGuid();
         }

         public Operation(Guid guid)
         {
             _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
         }

         public Guid GetGuid()
         {
             return _guid;
         }
     }

     /// <summary>
     /// 瞬时服务
     /// </summary>
     public class OperationTransient : IOperationTransient
     {
         private readonly Guid _guid;

         public OperationTransient()
         {
             _guid = Guid.NewGuid();
         }

         public OperationTransient(Guid guid)
         {
             _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
         }

         public Guid GetGuid()
         {
             return _guid;
         }
     }

     /// <summary>
     /// 单次请求内服务固定
     /// </summary>
     public class OperationScoped : IOperationScoped
     {
         private readonly Guid _guid;

         public OperationScoped()
         {
             _guid = Guid.NewGuid();
         }

         public OperationScoped(Guid guid)
         {
             _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
         }

         public Guid GetGuid()
         {
             return _guid;
         }
     }

     /// <summary>
     /// 所有请求内固定服务
     /// </summary>
     public class OperationSingleton : IOperationSingleton
     {
         private readonly Guid _guid;

         public OperationSingleton()
         {
             _guid = Guid.NewGuid();
         }

         public OperationSingleton(Guid guid)
         {
             _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
         }

         public Guid GetGuid()
         {
             return _guid;
         }
     }

     /// <summary>
     /// 应用程序内固定服务
     /// </summary>
     public class OperationInstance : IOperationInstance
     {
         private readonly Guid _guid;

         public OperationInstance()
         {
             _guid = Guid.NewGuid();
         }

         public OperationInstance(Guid guid)
         {
             _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
         }

         public Guid GetGuid()
         {
             return _guid;
         }
     }

基础服务具体实现

　　对基础服务的聚合接口，提供统一服务接口

    public interface IOperationService
    {
        /// <summary>
        /// 获取四种形式的Guid码
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        List<string> GetGuidString();
    }

聚合服务接口

　　对基础服务的聚合实现，将基础服务全部接入进来作为统一服务

     /// <summary>
     /// 服务调用
     /// </summary>
     public class OperationService : IOperationService
     {
         public IOperationTransient _transientOperation { get; }
         public IOperationScoped _scopedOperation { get; }
         public IOperationSingleton _singletonOperation { get; }
         public IOperationInstance _instanceOperation { get; }

         public OperationService(IOperationTransient transientOperation,
             IOperationScoped scopedOperation,
             IOperationSingleton singletonOperation,
             IOperationInstance instanceOperation)
         {
             _transientOperation = transientOperation;
             _scopedOperation = scopedOperation;
             _singletonOperation = singletonOperation;
             _instanceOperation = instanceOperation;
         }

         public List<string> GetGuidString()
         {
             return new List<string>()
             {
                 $"Transient:"+_transientOperation.GetGuid(),
                 $"Scoped:"+_scopedOperation.GetGuid(),
                 $"Singleton:" +_singletonOperation.GetGuid(),
                 $"Instance:"+_instanceOperation.GetGuid(),
             };
         }
     }

聚合服务的实现

　　在控制器中进行服务注入

     [Route("api/[controller]")]
     [ApiController]
     public class ValuesController : ControllerBase
     {
         private readonly IOperationService _operationService;

         public ValuesController(IOperationService operationService)
         {
             _operationService = operationService;
         }

         [HttpGet]
         [Route(nameof(GetGuidString))]
         public ActionResult<string> GetGuidString()
         {
             return string.Join("\n", _operationService.GetGuidString());
         }
     }

　　在StartUp中完成服务注入逻辑，这里实现服务注入的方式多种均可。

services.AddTransient<IOperationTransient, OperationTransient>();
services.AddScoped<IOperationScoped, OperationScoped>();
services.AddSingleton<IOperationSingleton, OperationSingleton>();
//应用程序启动时便注入该实例
services.AddSingleton<IOperationInstance>(new OperationInstance(Guid.Empty));
services.AddTransient<IOperationService, OperationService>();

　　通过访问预期Api地址可以得到不同的四种基础服务的Guid信息，

　　第一次启动程序(不关闭)发起访问：

　　

　　第二次(第一次基础上再次访问)发起访问：

　　

　　可以看见，两次访问下，Singleton和Instance是相同的，都是由应用程序启动时和应用服务加载时决定完毕，Singleton在首次进入服务时进行分配，并始终保持不变，而Instance在应用程序启动时，便将实例注入，进入服务也保持着最先的实例，没有重新分配实例。而Transient和Scoped则进行着变化。

　　关闭程序，重启，第三次发起访问：

　　

　　可以见到，Singleton和Instance都发生了变化，也说明了之前在Singleton和Instance处写上的作用。

　　接下来开始设计Transient和Scoped的不同之处，对于已有代码加上新功能，此次我们只针对Scoped和Transient进行比较。

　　首先在StartUp中将HttpContextAccessor服务注入，目的是在后期能够针对Scoped获取新的服务实例(尽管两个实例是相同的)。

   services.AddHttpContextAccessor();

　　接着在聚合服务中增加一个方法，用来针对Transient、Scoped测试。

     /// <summary>
     /// 获取Transient、Scoped的Guid码
     /// </summary>
     /// <returns></returns>
     List<string> GetTransientAndScopedGuidString();

　　在聚合服务实现中实现该方法并对已有的服务重新获取实例，得到不同实例下的Guid码。

     public List<string> GetTransientAndScopedGuidString()
     {
         //var tempTransientService = (IOperationTransient)ServiceLocator.Instance.GetService(typeof(IOperationTransient));

         var tempTransientService = (IOperationTransient)_httpContextAccessor.HttpContext.RequestServices.GetService(typeof(IOperationTransient));
         var tempScopedService = (IOperationScoped)_httpContextAccessor.HttpContext.RequestServices.GetService(typeof(IOperationScoped));

         return new List<string>()
         {
             $"原生Transient请求服务:"+_transientOperation.GetGuid(),
             $"手动Transient请求服务:"+ tempTransientService.GetGuid(),
             $"原生Scoped请求服务:"+_scopedOperation.GetGuid(),
             $"手动Scoped请求服务:"+tempScopedService.GetGuid(),
         };
     }

　　在控制器部分调用该聚合服务即可，并返回相应的结果，本次我返回的结果：

　　

　　可以看到，对于Scoped来讲，一次请求内多次访问同一个服务是共用一个服务实例的，而对于Transient则是，每次访问都是新的服务实例。

　　至此，对于这四种服务生命周期算是掌握的差不多了。

　　参考：

　　   蒋老师文章： http://www.cnblogs.com/artech/p/asp-net-core-di-register.html

　 　  田园里的蟋蟀：https://www.cnblogs.com/xishuai/p/asp-net-core-ioc-di-get-service.html

2018-10-20,望技术有成后能回来看见自己的脚步