asp.net core 系列 4 注入服务的生存期

一.服务的生存期

　　在容器中每个注册的服务，根据程序应用需求都可以选择合适的服务生存期，ASP.NET Core 服务有三种生存期配置：

　　　　(1) Transient：暂时生存期，在每次请求时被创建。 这种生存期适合轻量级的，无状态的服务。

　　　　(2) Scoped: 作用域生存期，在每次请求被创建一次。

　　　　(3) Singleton: 单例生存期，在它们第一次被请求时创建。每个后续请求将使用相同的实例。如果应用程序需要单例行为，建议让服务容器管理服务的生命周期，而不是在自己的类中实现单例模式。

　　1.1 演示案例

　　　　为了演示生存期和注册选项之间的差异, 以下服务接口，任务是演示标识符 OperationId 的操作值变化。 根据为以下接口配置操作服务的生存期的方式，容器在类请求时提供相同或不同的服务实例：

   public interface IOperation
    {
        Guid OperationId { get; }
    }
    //用于演示暂时生存期
    public interface IOperationTransient : IOperation
    {
    }
    //用于演示作用域生存期
    public interface IOperationScoped : IOperation
    {
    }
    //用于演示单例生存期
    public interface IOperationSingleton : IOperation
    {
    }
    //用于演示单例中空GUID
    public interface IOperationSingletonInstance : IOperation
    {
    }

　　　　上面四种服务接口在 Operation 类中实现。 调用 Operation类时将自动生成一个 GUID（如果实例化Operation类时没有指定GUID），下面是Operation类的实现：

 public class Operation : IOperationTransient,
     IOperationScoped,
     IOperationSingleton,
     IOperationSingletonInstance
    {
        /// <summary>
        /// 构造方法中生成GUID，在实例化类时
        /// </summary>
        public Operation() : this(Guid.NewGuid())
        {
        }

        public Operation(Guid id)
        {
            OperationId = id;
        }

        /// <summary>
        /// 获取GUID
        /// </summary>
        public Guid OperationId { get; private set; }
    }

　　　　再注册一个 OperationService 服务，该服务取决于每个其他 Operation 类型。 当通过依赖关系注入请求 OperationService 时，它将接收每个服务的新实例或基于从属服务(Operation )的生存期的现有实例。OperationService 服务作用就是第二次调用 Operation类，查看Operation类实例的作用域变化。

    public class OperationService
    {

        public IOperationTransient TransientOperation { get; }
        public IOperationScoped ScopedOperation { get; }
        public IOperationSingleton SingletonOperation { get; }
        public IOperationSingletonInstance SingletonInstanceOperation { get; }

        public OperationService(
        IOperationTransient transientOperation,
        IOperationScoped scopedOperation,
        IOperationSingleton singletonOperation,
        IOperationSingletonInstance instanceOperation)
        {
            TransientOperation = transientOperation;
            ScopedOperation = scopedOperation;
            SingletonOperation = singletonOperation;
            SingletonInstanceOperation = instanceOperation;
        }
    }

　　　　(1) 如果在请求时创建了临时服务(Transient)，则 IOperationTransient 服务的 OperationId 与 OperationService 的 OperationId 不同。 OperationService 将接收 IOperationTransient 类的新实例。 新实例将生成一个不同的 OperationId。

　　　　(2) 如果按请求创建有作用域的服务(Scoped)，则 IOperationScoped 服务的 OperationId 与请求中 OperationService 的该 ID 相同。 在请求中，两个服务共享不同的 OperationId 值。

　　　　(3) 如果单一实例服务(Singleton)，则只创建一次 并在所有请求和所有服务中使用，则 OperationId 在所有服务请求中保持不变。

　　　　下面是在 Startup.ConfigureServices 服务容器中注册，指定服务的生存期：

            services.AddTransient<IOperationTransient, Operation>();
            services.AddScoped<IOperationScoped, Operation>();
            services.AddSingleton<IOperationSingleton, Operation>();
            services.AddSingleton<IOperationSingletonInstance>(new Operation(Guid.Empty));

            services.AddTransient<OperationService, OperationService>();

　　　　为了演示各个请求中的对象生存期。 下面示例应用 Index页面，请求 IOperation 类型和 OperationService。 然后查看Operation类属性OperationId 值的变化：

public class IndexModel : PageModel
    {
        public OperationService OperationService { get; }
        public IOperationTransient TransientOperation { get; }
        public IOperationScoped ScopedOperation { get; }
        public IOperationSingleton SingletonOperation { get; }
        public IOperationSingletonInstance SingletonInstanceOperation { get; }

        public IndexModel(
        OperationService operationService,
        IOperationTransient transientOperation,
        IOperationScoped scopedOperation,
        IOperationSingleton singletonOperation,
        IOperationSingletonInstance singletonInstanceOperation)
        {
            OperationService = operationService;
            TransientOperation = transientOperation;
            ScopedOperation = scopedOperation;
            SingletonOperation = singletonOperation;
            SingletonInstanceOperation = singletonInstanceOperation;
        }

        public string BindGUIDMsg { get; set; }
        public void OnGet()
        {
            BindGUIDMsg += "IOperation操作: <br/> ";
            BindGUIDMsg += "暂时性:" + TransientOperation.OperationId.ToString() + "</br>";
            BindGUIDMsg += "有作用域:" + ScopedOperation.OperationId.ToString() + "</br>";
            BindGUIDMsg += "单一实例:" + SingletonOperation.OperationId.ToString() + "</br>";
            BindGUIDMsg += "实例:" + SingletonInstanceOperation.OperationId.ToString() + "</br>";

            BindGUIDMsg += "</br></br></br>OperationService操作:</br>";
            BindGUIDMsg += "暂时性:" + OperationService.TransientOperation.OperationId.ToString() + "</br>";
            BindGUIDMsg += "有作用域:" + OperationService.ScopedOperation.OperationId.ToString() + "</br>";
            BindGUIDMsg += "单一实例:" + OperationService.SingletonOperation.OperationId.ToString() + "</br>";
            BindGUIDMsg += "实例:" + OperationService.SingletonInstanceOperation.OperationId.ToString() + "</br>";
        }
    }

    <div >
        @{
          @Html.Raw(@Model.BindGUIDMsg);
        }
    </div>

　　　　第一次Index页面请求：

　　　　IOperation 操作：
　　　　暂时性：8ef874a3-743d-4288-98d4-3df126cd940d 
　　　　有作用域：256ff050-f469-4ea3-8dde-16cdd3087c83 
　　　　单一实例：d2caf297-a9b1-4dcf-ADDA-c68e46fe0741 
　　　　实例：00000000-0000-0000-0000 -000000000000

　　　　OperationService操作：
　　　　暂时性：5411fd0d-f2e1-4885-beee-2d7ccf48dceb 
　　　　有作用域：256ff050-f469-4ea3-8dde-16cdd3087c83 
　　　　单一实例：d2caf297-a9b1-4dcf-adda-c68e46fe0741 
　　　　实例：00000000-0000-0000- 0000-000000000000

　　　　第二次Index页面请求：

　　　　IOperation操作：
　　　　暂时性:e685fd0e-d2e0-4900-9eff-e6bc41cd2f80
　　　　有作用域:ca233b49-8326-4a7e-8ee4-6993d70786ed
　　　　单一实例:d2caf297-a9b1-4dcf-adda-c68e46fe0741
　　　　实例:00000000-0000-0000-0000-000000000000

　　　　OperationService操作：
　　　　暂时性:db89be00-c3b7-4f99-bead-5be693ccc2c0
　　　　有作用域:ca233b49-8326-4a7e-8ee4-6993d70786ed
　　　　单一实例:d2caf297-a9b1-4dcf-adda-c68e46fe0741
　　　　实例:00000000-0000-0000-0000-000000000000

　　下面再总结一下：

　　　　(1)暂时性注册的服务，每次调用服务都会是一个新的服务对象实例。相当于在IndexModel类的局部(方法或属性中)实例化一个依赖对象Operation类，伪代码是：

public class IndexModel
{
    public void OnGet()
        {
               //加载index页时，实例化了二次Operation类
　　　　　　　　　//第一次
               OperationService operationService=new OperationService();
　　　　　　　　 //第二次
　　　　　　　　 IOperationTransient TransientOperation =new Operation();
        }
}

　　　　(2)作用域注册的服务，一次请求内(加载一次index页)对象实例是相同的，但每次请求会产生一个新实例。相当于在IndexModel类的全局中实例化一次依赖对象Operation类,伪代码是：

        OperationService operationService = null;
        public IndexModel()
        {
            operationService = new OperationService();
            operationService.ScopedOperation = new Operation();
        }

        public void OnGet()
        {
            operationService.ScopedOperation.OperationId;
            IOperationScoped operationScoped=operationService.ScopedOperation;
            operationScoped.OperationId
        ｝

　　　　(3)单例注册的服务，实例对象对每个对象和每个请求都是相同的。相当于在整个应用Application中只实例化一次，常见的单例模式。

　　参考文献：

　　　　官方文档：ASP.NET Core