详解C#中的依赖注入和IoC容器

在本文中，我们将通过用c#重构一个非常简单的代码示例来解释依赖注入和ioc容器。 

简介：

依赖注入和ioc乍一看可能相当复杂，但它们非常容易学习和理解。

在本文中，我们将通过在c#中重构一个非常简单的代码示例来解释依赖注入和ioc容器。

要求：

构建一个允许用户查看可用产品并按名称搜索产品的应用程序。

第一次尝试：

我们将从创建分层架构开始。使用分层架构有多个好处，但我们不会在本文中列出它们，因为我们关注的是依赖注入。

下面是应用程序的类图:

首先，我们将从创建一个product类开始:

public class product
{
  public guid id { get; set; }
  public string name { get; set; }
  public string description { get; set; }
}

然后，我们将创建数据访问层:

public class productdal
{
  private readonly list<product> _products;

  public productdal()
  {
    _products = new list<product>
    {
      new product { id = guid.newguid(), name= "iphone 9", 
             description = "iphone 9 mobile phone" },
      new product { id = guid.newguid(), name= "iphone x", 
             description = "iphone x mobile phone" }
    };
  }

  public ienumerable<product> getproducts()
  {
    return _products;
  }

  public ienumerable<product> getproducts(string name)
  {
    return _products
      .where(p => p.name.contains(name))
      .tolist();
  }
}

然后，我们将创建业务层:

public class productbl
{
  private readonly productdal _productdal;

  public productbl()
  {
    _productdal = new productdal();
  }

  public ienumerable<product> getproducts()
  {
    return _productdal.getproducts();
  }

  public ienumerable<product> getproducts(string name)
  {
    return _productdal.getproducts(name);
  }
}

最后，我们将创建ui:

class program
{
  static void main(string[] args)
  {
    productbl productbl = new productbl();

    var products = productbl.getproducts();

    foreach (var product in products)
    {
      console.writeline(product.name);
    }

    console.readkey();
  }
}

我们已经写在第一次尝试的代码是良好的工作成果，但有几个问题:

1.我们不能让三个不同的团队在每个层上工作。

2.业务层很难扩展，因为它依赖于数据访问层的实现。

3.业务层很难维护，因为它依赖于数据访问层的实现。

4.源代码很难测试。

第二次尝试：

高级别对象不应该依赖于低级别对象。两者都必须依赖于抽象。那么抽象概念是什么呢?

抽象是功能的定义。在我们的例子中，业务层依赖于数据访问层来检索图书。在c#中，我们使用接口实现抽象。接口表示功能的抽象。

让我们来创建抽象。

下面是数据访问层的抽象:

public interface iproductdal
{
  ienumerable<product> getproducts();
  ienumerable<product> getproducts(string name);
}

我们还需要更新数据访问层：

public class productdal : iproductdal

我们还需要更新业务层。实际上，我们将更新业务层，使其依赖于数据访问层的抽象，而不是依赖于数据访问层的实现:

public class productbl
{
  private readonly iproductdal _productdal;

  public productbl()
  {
    _productdal = new productdal();
  }

  public ienumerable<product> getproducts()
  {
    return _productdal.getproducts();
  }

  public ienumerable<product> getproducts(string name)
  {
    return _productdal.getproducts(name);
  }
}

我们还必须创建业务层的抽象:

public interface iproductbl
{
  ienumerable<product> getproducts();
  ienumerable<product> getproducts(string name);
}

我们也需要更新业务层：

public class productbl : iproductbl

最终我们需要更新ui：

class program
{
  static void main(string[] args)
  {
    iproductbl productbl = new productbl();

    var products = productbl.getproducts();

    foreach (var product in products)
    {
      console.writeline(product.name);
    }

    console.readkey();
  }
}

我们在第二次尝试中所做的代码是有效的，但我们仍然依赖于数据访问层的具体实现:

public productbl()
{
  _productdal = new productdal();
}

那么，如何解决呢?

这就是依赖注入模式发挥作用的地方。

最终尝试

到目前为止，我们所做的工作都与依赖注入无关。

为了使处在较高级别的的业务层依赖于较低级别对象的功能，而没有具体的实现，必须由其他人创建类。其他人必须提供底层对象的具体实现，这就是我们所说的依赖注入。它的字面意思是我们将依赖对象注入到更高级别的对象中。实现依赖项注入的方法之一是使用构造函数进行依赖项注入。

让我们更新业务层:

public class productbl : iproductbl
{
  private readonly iproductdal _productdal;

  public productbl(iproductdal productdal)
  {
    _productdal = productdal;
  }

  public ienumerable<product> getproducts()
  {
    return _productdal.getproducts();
  }

  public ienumerable<product> getproducts(string name)
  {
    return _productdal.getproducts(name);
  }
}

基础设施必须提供对实现的依赖:

class program
{
  static void main(string[] args)
  {
    iproductbl productbl = new productbl(new productdal());

    var products = productbl.getproducts();

    foreach (var product in products)
    {
      console.writeline(product.name);
    }

    console.readkey();
  }
}

创建数据访问层的控制与基础设施结合在一起。这也称为控制反转。我们不是在业务层中创建数据访问层的实例，而是在基础设施的中创建它。 main方法将把实例注入到业务逻辑层。因此，我们将低层对象的实例注入到高层对象的实例中。

这叫做依赖注入。

现在，如果我们看一下代码，我们只依赖于业务访问层中数据访问层的抽象，而业务访问层是使用的是数据访问层实现的接口。因此，我们遵循了更高层次对象和更低层次对象都依赖于抽象的原则，抽象是更高层次对象和更低层次对象之间的契约。

现在，我们可以让不同的团队在不同的层上工作。我们可以让一个团队处理数据访问层，一个团队处理业务层，一个团队处理ui。

接下来就显示了可维护性和可扩展性的好处。例如，如果我们想为sql server创建一个新的数据访问层，我们只需实现数据访问层的抽象并将实例注入基础设施中。

最后，源代码现在是可测试的了。因为我们在任何地方都使用接口，所以我们可以很容易地在较低的单元测试中提供另一个实现。这意味着较低的测试将更容易设置。

现在，让我们测试业务层。

我们将使用xunit进行单元测试，使用moq模拟数据访问层。

下面是业务层的单元测试:

public class productbltest
{
  private readonly list<product> _products = new list<product>
  {
    new product { id = guid.newguid(), name= "iphone 9", 
           description = "iphone 9 mobile phone" },
    new product { id = guid.newguid(), name= "iphone x", 
           description = "iphone x mobile phone" }
  };
  private readonly productbl _productbl;

  public productbltest()
  {
    var mockproductdal = new mock<iproductdal>();
    mockproductdal
      .setup(dal => dal.getproducts())
      .returns(_products);
    mockproductdal
      .setup(dal => dal.getproducts(it.isany<string>()))
      .returns<string>(name => _products.where(p => p.name.contains(name)).tolist());

    _productbl = new productbl(mockproductdal.object);
  }

  [fact]
  public void getproductstest()
  {
    var products = _productbl.getproducts();
    assert.equal(2, products.count());
  }

  [fact]
  public void searchproductstest()
  {
    var products = _productbl.getproducts("x");
    assert.single(products);
  }
}

你可以看到，使用依赖项注入很容易设置单元测试。

ioc容器

容器只是帮助实现依赖注入的东西。容器，通常实现三种不同的功能:

1.注册接口和具体实现之间的映射

2.创建对象并解析依赖关系

3.释放

让我们实现一个简单的容器来注册映射并创建对象。

首先，我们需要一个存储映射的数据结构。我们将选择hashtable。该数据结构将存储映射。

首先，我们将在容器的构造函数中初始化hashtable。然后，我们将创建一个registertransient方法来注册映射。最后，我们会创建一个创建对象的方法 create :

public class container
{
  private readonly hashtable _registrations;

  public container()
  {
    _registrations = new hashtable();
  }

  public void registertransient<tinterface, timplementation>()
  {
    _registrations.add(typeof(tinterface), typeof(timplementation));
  }

  public tinterface create<tinterface>()
  {
    var typeofimpl = (type)_registrations[typeof(tinterface)];
    if (typeofimpl == null)
    {
      throw new applicationexception($"failed to resolve {typeof(tinterface).name}");
    }
    return (tinterface)activator.createinstance(typeofimpl);
  }
}

最终，我们会更新ui：

class program
{
  static void main(string[] args)
  {
    var container = new container();
    container.registertransient<iproductdal, productdal>();

    iproductbl productbl = new productbl(container.create<iproductdal>());
    var products = productbl.getproducts();

    foreach (var product in products)
    {
      console.writeline(product.name);
    }

    console.readkey();
  }
}

现在，让我们在容器中实现resolve方法。此方法将解决依赖关系。

resolve方法如下:

public t resolve<t>()
{
    var ctor = ((type)_registrations[typeof(t)]).getconstructors()[0];
    var dep = ctor.getparameters()[0].parametertype;
    var mi = typeof(container).getmethod("create");
    var gm = mi.makegenericmethod(dep);
    return (t)ctor.invoke(new object[] { gm.invoke(this, null) });
}

然后我们可以在ui中使用如下resolve方法:

class program
{
    static void main(string[] args)
    {
        var container = new container();
        container.registertransient<iproductdal, productdal>();
        container.registertransient<iproductbl, productbl>();

        var productbl = container.resolve<iproductbl>();
        var products = productbl.getproducts();

        foreach (var product in products)
        {
            console.writeline(product.name);
        }

        console.readkey();
    }
}

在上面的源代码中，容器使用container.resolve<iproductbl>()方法创建productbl类的一个对象。productbl类是iproductdal的一个依赖项。因此，container.resolve<iproductbl>() 通过自动创建并在其中注入一个productdal对象返回productbl类的一个对象。这一切都在幕后进行。创建和注入productdal对象是因为我们用iproductdal注册了productdal类型。

这是一个非常简单和基本的ioc容器，它向你展示了ioc容器背后的内容。就是这样。我希望你喜欢阅读这篇文章。

以上就是详解c#中的依赖注入和ioc容器的详细内容，更多关于c# 依赖注入和ioc容器的资料请关注其它相关文章！