动手造*:实现一个简单的依赖注入(零)
动手造*:实现一个简单的依赖注入(零)
intro
依赖注入为我们写程序带来了诸多好处,在微软的 .net core 出来的同时也发布了微软开发的依赖注入框架 microsoft.extensions.dependencyinjection,大改传统 asp.net 的开发模式,asp.net core 的开发更加现代化,更加灵活,更加优美。
依赖注入介绍
要介绍依赖注入,首先来聊一下控制反转(ioc)
ioc—inversion of control,即“控制反转”,不是什么技术,而是一种设计思想。ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。
- 谁控制谁,控制什么:传统程序设计,我们直接在对象内部通过 new 进行创建对象,是程序主动去创建依赖对象;而ioc是有专门一个容器来创建这些对象,即由 ioc 容器来控制对 象的创建;谁控制谁?当然是ioc 容器控制了对象;控制什么?那就是主要控制了外部资源获取(不只是对象包括比如文件等)。
- 为何是反转,哪些方面反转了:有反转就有正转,传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象;为何是反转?因为由容器帮我们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,所以是反转;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。
ioc 对编程带来的最大改变不是从代码上,而是从思想上,发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但是在 ioc/di 思想中,应用程序就变成被动的了,被动的等待 ioc 容器来创建并注入它所需要的资源了。
ioc 很好的体现了面向对象设计法则之一—— 好莱坞法则:“别找我们,我们找你”;即由 ioc 容器帮对象找相应的依赖对象并注入,而不是由对象主动去找。
di—dependency injection,即“依赖注入”:组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能,而是为了提升组件重用的频率,并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。
理解di的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”,那我们来深入分析一下:
●谁依赖于谁:当然是应用程序依赖于 ioc 容器;
●为什么需要依赖:应用程序需要 ioc 容器来提供对象需要的外部资源;
●谁注入谁:很明显是 ioc 容器注入应用程序里依赖的对象;
●注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源/依赖。
依赖注入明确描述了 “被注入对象依赖 ioc 容器配置依赖对象”,依赖注入是控制反转设计思想的一种实现。
依赖注入的好处:
- 对象的创建和销毁完全交给 ioc 容器去做,不再需要在应用中关心对象的创建的和销毁,这对于 c# 里的
idisposable
对象来说尤为重要,自己去 new 的时候,对于一些新手来说可能会忘记使用using
或手动dispose
- 对象的复用,有时候很多对象没有必要每次用的时候就去创建一次,使用 ioc 可以控制在同一生命周期内的对象只被创建一次
- 依赖关系更清晰
- 更好的实现面向接口编程,替换实现只需要注入服务的时候换成另外一种实现就可以了
大概设计
大体使用类似于微软的依赖注入框架,但是比微软的依赖注入框架简单一些,性能也有待优化。
- 服务生命周期:服务的生命周期沿用微软的服务生命周期,分为
singleton
/scoped
/transient
,默认值是singleton
单例模式 - 服务注册方式:支持所有微软依赖注入的注册方式,实例注入/类型注入/接口-实现注入/func 注入
- 注入方式:目前仅支持依赖注入,构造方法注入,未来暂时也没有支持属性注入的打算(支持的话也不复杂,但是依赖关系就不清晰了,也不推荐用),构造方法注入支持直接注入
ienumerable<t>
或ireadonlycollection<t>
或ireadonlylist<t>
来支持获取一个接口多个实现的注入,支持泛型注入
di 相关类图:
体验一下
可以参考单元测试:
using(iserviceconatiner container = new servicecontainer()) { container.addsingleton<iconfiguration>(new configurationbuilder() .addjsonfile("appsettings.json") .build() ); container.addscoped<ifly, monkeyking>(); container.addscoped<ifly, superman>(); container.addscoped<hasdependencytest>(); container.addscoped<hasdependencytest1>(); container.addscoped<hasdependencytest2>(); container.addscoped<hasdependencytest3>(); container.addscoped(typeof(hasdependencytest4<>)); container.addtransient<wukong>(); container.addscoped<wujing>(serviceprovider => new wujing()); container.addsingleton(typeof(genericservicetest<>)); var rootconfig = container.resolveservice<iconfiguration>(); assert.throws<invalidoperationexception>(() => container.resolveservice<ifly>()); assert.throws<invalidoperationexception>(() => container.resolverequiredservice<idependencyresolver>()); using (var scope = container.createscope()) { var config = scope.resolveservice<iconfiguration>(); assert.equal(rootconfig, config); var fly1 = scope.resolverequiredservice<ifly>(); var fly2 = scope.resolverequiredservice<ifly>(); assert.equal(fly1, fly2); var wukong1 = scope.resolverequiredservice<wukong>(); var wukong2 = scope.resolverequiredservice<wukong>(); assert.notequal(wukong1, wukong2); var wujing1 = scope.resolverequiredservice<wujing>(); var wujing2 = scope.resolverequiredservice<wujing>(); assert.equal(wujing1, wujing2); var s0 = scope.resolverequiredservice<hasdependencytest>(); s0.test(); assert.equal(s0._fly, fly1); var s1 = scope.resolverequiredservice<hasdependencytest1>(); s1.test(); var s2 = scope.resolverequiredservice<hasdependencytest2>(); s2.test(); var s3 = scope.resolverequiredservice<hasdependencytest3>(); s3.test(); var s4 = scope.resolverequiredservice<hasdependencytest4<string>>(); s4.test(); using (var innerscope = scope.createscope()) { var config2 = innerscope.resolverequiredservice<iconfiguration>(); assert.true(rootconfig == config2); var fly3 = innerscope.resolverequiredservice<ifly>(); fly3.fly(); assert.notequal(fly1, fly3); } var flysvcs = scope.resolveservices<ifly>(); foreach (var f in flysvcs) f.fly(); } var genericservice1 = container.resolverequiredservice<genericservicetest<int>>(); genericservice1.test(); var genericservice2 = container.resolverequiredservice<genericservicetest<string>>(); genericservice2.test(); }
更多详情可以参考:< https://github.com/weihanli/weihanli.common/blob/dev/test/weihanli.common.test/dependencyinjectiontest.cs >
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源码已经在 github 上,可以自行下载阅览或等后面的几篇文章分享解读