依赖注入在 dotnet core 中实现与使用：2 使用 Extensions DependencyInjection

既然是依赖注入容器，必然会涉及到服务的注册，获取服务实例，管理作用域，服务注入这四个方面。

• 服务注册涉及如何将我们的定义的服务注册到容器中。这通常是实际开发中使用容器的第一步，而容器本身通常是由框架来实例化的，大多数时候，并不需要自己初始化容器。
• 获取服务实例这一步，在实际开发中通常也不涉及，服务示例一般是通过注入来实现的。这里只是为了让我们对容器的使用了解的更全面一些。
• 管理作用域一般在开发中也不涉及，框架，例如 .NET 的 MVC 框架已经帮我们把这个问题处理了。
• 服务注入是我们需要关注的，不同的依赖注入容器支持不同的注入方式。在使用中，我们会通过注入来获取服务对象的实例。而不是自己 new 出来。

看起来很复杂，使用的时候其实很简单。

1. 服务注册

1.1 支持不同的作用域 Scope

DependencyInjection 通过 Add 方法来进行服务注册，三种不同的作用域通过三种带有不同后缀的 Add 方法来支持。

services.AddSingleton<IUserService, UserService>();
services.AddScoped<IUserService, UserService>();
services.AddTransient<IUserService, UserService>();

Singleton 就是单例，以后通过该容器获取出来的，都是同一个服务对象实例。

Scoped 就是限定了作用域，在每个特定的作用域中，只会有一个服务对象实例。作用域需要你自己来创建，后面在使用服务的时候，我们再介绍。

而 Transient 则在每次从容器中获取的时候，都对创建新的服务对象实例。　　

三种作用域简单明了，后面我们介绍服务注册的时候，就不再关注服务的作用域，都使用单例来介绍，其它两种方式是相同的。

1.2 基于接口注册

这是最为常见的注册方式，在实际开发中，服务一般都有对应的接口。为了方便注册，在 .NET Core 中一般使用泛型方式进行注册，这样比较简洁。是最推荐的方式。

services.AddSingleton<IUserService, UserService>();

当然，也可以使用基于类型的方式注册，不过代码没有使用泛型方式优雅。你需要先获取服务的类型，再通过类型进行注册。

services.AddSingleton(typeof(IUserService), typeof(UserService));

1.3 直接注册实例

如果服务并没有对应的接口，可以直接使用对象实例注册，ServiceCollection 会直接使用该实例类型作为服务接口类型来注册，这种方式比较简单粗暴。

services.AddSingleton(typeof(UserService));

1.4 注册泛型服务

泛型是很强大的特性，例如，泛型的仓储，我们只需要一个泛型仓储，就可以通过它访问针对不同类型的数据。

容器必须要支持泛型的服务，例如，针对下面的简化仓储示例，注意这里的 Get() 简化为只返回默认值。

public interface IRepository<T>
{
    T Get(int id);
}

public class Repository<T>: IRepository<T> {
    public Repository() {
        Console.WriteLine(typeof(T).Name);
    }

    public T Get(int id){
        return default(T);
    }
}

只需要注册一次，就可以获得不同实现的支持。但是，泛型比较特殊，不能这样写：

 services.AddSingleton<IRepository<>, Repository<>>();

你需要通过类型的方式来进行服务注册。

services.AddSingleton(typeof(IRepository<>), typeof(Repository<>));　　

如果没有这个仓储接口的话，就可以这样注册。

services.AddSingleton(typeof(Repository<>));

如果涉及到多个类型的泛型，例如仓储的定义变成下面这样，id 的类型使用 K 来指定。

public interface IRepository<T, K>
{
    T Get(K id);
}

而仓储的实现也变成下面这样：

public class Repository<T, K>: IRepository<T, K> {
    public Repository() {
        Console.WriteLine(typeof(T).Name);
    }

    public T Get(K id){
        return default(T);
    }
}

注册的时候，就需要写成下面的样子：

services.AddSingleton (typeof (IRepository<,>), typeof (Repository<,>));

1.5 工厂模式注册

除了让容器帮助构造服务对象实例，我们也可以自己定义构建服务对象实例的工厂供容器使用。

如果服务实现没有参数，例如 UserRepository，可以这样写：

services.AddSingleton<IUserRepository>( (serviceProvider) => {
    return new UserReposotory();
    } );

如果构造函数是有参数的，比如：

public class UserReposotory: IUserRepository {
    public UserReposotory(string name){
        Console.WriteLine( name);
    }
}　　

注册就变成了下面的样子，需要注意的是，工厂会得到一个 ServiceProvider 的实例供你使用。

services.AddSingleton<IUserRepository> ((serviceProvider) => {
            Console.WriteLine ("construction IUserReposority");
            return new UserReposotory ("Tom");
        });

1.6 直接使用 ServiceDescriptor 注册

实际上，上面各种注册方式最终都会通过创建一个服务描述对象来完成注册，它的定义如下，你可以看到上面各种注册方式所涉及的痕迹。

public class ServiceDescriptor
{
    public ServiceLifetime Lifetime { get; }
    public Type ServiceType { get; }
    public Type ImplementationType { get; }
    public object ImplementationInstance { get; }
    public Func<IServiceProvider, object> ImplementationFactory { get; }
}

所以，实际上，你可以通过自己创建这个服务描述对象来进行注册。

services.Add(ServiceDescriptor.Singleton<IUserService, UserService>());

殊途同归，其实与使用上面的方式效果是一样的。

2 管理 Scope

如果注册服务的时候，指定了服务是单例的，无论从哪个 Scope 中获得的服务实例，都会是同一个。所以，单例的服务与 Scope 就没有什么关系了。

如果注册服务的时候，指定了服务是瞬态的，无论从哪个 Scope 中获取服务实例，都会是新创建的，每次获取就新创建一个。所以，瞬态的服务与 Scope 也没有什么关系了。

只有在注册时声明是 Scoped 的服务，才会涉及到 Scope。所以，只有 Scoped 的服务才会涉及到 Scope。

在容器初始化之后，会创建一个根的 Scope 作用域，它是默认的。

IServiceProvider provider = services.BuildServiceProvider ();

在需要作用域的时候，可以通过已经创建的 provider 来创建作用域，然后从这个新创建的作用域再获取当前的服务提供器。

IServiceProvider provider = services.BuildServiceProvider ();
IServiceScope scope = provider.CreateScope();

IServiceProvider scopedServiceProvider = scope.ServiceProvider;　　

通过作用域的服务提供器获取服务对象实例的时候，就会影响到通过 Scoped 注册的服务了。

这种类型的服务在每一个 Scope 中只会创建一个。

在微软的实现中，不支持嵌套的 Scope。

3 注入服务

现在又回到了涉及编程中的使用，在需要服务对象实例的时候，我们只需要注入。

微软的实现实际上只支持了构造函数注入。例如：

public class HomeController : Controller
{
    private readonly IDateTime _dateTime;

    public HomeController(IDateTime dateTime)
    {
        _dateTime = dateTime;
    }

　

4 常见问题

多次注册问题

你可以对同一个服务类型多次注册，这并不会遇到异常。在获取服务对象实例的时候，是通过最后一次注册来支持的。

需要的话，也可以获取到所有注册的服务对象实例。

var instances = provider.GetServices(typeof(IUserService));　　

不是直接注入服务，而是注入容器

容器本身也可以注入，它的类型是 IServiceProvider，这样，你可以自己来通过容器完成特殊的处理。

var sp = provider.GetService<IServiceProvider> ();
var userService = sp.GetService<IUserService> ();
Console.WriteLine (userService);

　　

5 简化注册过程

https://www.cnblogs.com/catcher1994/p/handle-multi-implementations-with-same-interface-in-dotnet-core.html

参考资料：

• ServiceCollectionServiceExtensions at GitHub
• Does .net core dependency injection support Lazy<T>