學(xué)完這篇依賴注入,與面試官扯皮就沒有問題了。
IOC: ?Inversion Of Control 控制反轉(zhuǎn) DI: ? Dependency ?Injection 依賴注入

1.控制反轉(zhuǎn) Inversion Of Control 的前世今生
1.1 ?IOC理論產(chǎn)生的背景
討論控制反轉(zhuǎn)之前,先看看軟件系統(tǒng)提出控制反轉(zhuǎn)的前世今生。
一個(gè)完整精密的軟件系統(tǒng),組件之間就像齒輪,協(xié)同工作,相互耦合。
一個(gè)零件不正常,整個(gè)系統(tǒng)就崩潰了。 系統(tǒng)對(duì)象之間耦合關(guān)系無法避免,在項(xiàng)目規(guī)模和復(fù)雜度變大的情況下,管理類之間的依賴關(guān)系將會(huì)很復(fù)雜。 對(duì)象之間耦合度很高的系統(tǒng),架構(gòu)師和開發(fā)人員對(duì)于系統(tǒng)的修改,必然會(huì)出現(xiàn)牽一發(fā)而動(dòng)全身的情形。 對(duì)象之間耦合性依賴,單元測(cè)試很復(fù)雜。
1.2 IOC理論
軟件專家為此提出IOC理論,用來實(shí)現(xiàn)對(duì)象之間的解耦。
再來看看,控制反轉(zhuǎn)(IOC)到底為什么要起這么個(gè)名字?我們來對(duì)比一下:
軟件系統(tǒng)在沒有引入IOC容器之前,對(duì)象A依賴于對(duì)象B,那么對(duì)象A在初始化或者運(yùn)行到某一點(diǎn)的時(shí)候,自己必須主動(dòng)去創(chuàng)建對(duì)象B或者使用已經(jīng)創(chuàng)建的對(duì)象B。無論是創(chuàng)建還是使用對(duì)象B,控制權(quán)都在自己手上。 軟件系統(tǒng)在引入IOC容器之后,這種情形就完全改變了,由于IOC容器的加入,對(duì)象A與對(duì)象B之間失去了直接聯(lián)系,所以,當(dāng)對(duì)象A運(yùn)行到需要對(duì)象B的時(shí)候,IOC容器會(huì)主動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象B注入到對(duì)象A需要的地方。
通過前后對(duì)比,我們不難看出:
對(duì)象A獲得依賴對(duì)象B的過程,由主動(dòng)變?yōu)榱吮粍?dòng)行為,控制權(quán)顛倒過來,這就是“控制反轉(zhuǎn)”的由來。
1.3 控制反轉(zhuǎn) 和 依賴注入
有些人會(huì)把控制反轉(zhuǎn)和依賴注入等同,實(shí)際上有本質(zhì)區(qū)別:
控制反轉(zhuǎn)是一種思想;依賴注入是一種設(shè)計(jì)模式。
依賴注入是實(shí)現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)的一種方式,但是控制反轉(zhuǎn)還有其他實(shí)現(xiàn)方式,例如說ServiceLocator(服務(wù)定位器、依賴查找),所以不能將控制反轉(zhuǎn)和依賴注入等同。
2 依賴注入 Dependency ?Injection
依賴注入:容器全權(quán)負(fù)責(zé)組件的裝配,它會(huì)把符合依賴關(guān)系的對(duì)象通過屬性或者構(gòu)造函數(shù)傳遞給需要的對(duì)象。
符合依賴倒置原則,高層模塊不應(yīng)該依賴低層模塊,兩者都應(yīng)該依賴其抽象
2.1 ASP.NET Core依賴注入
使用方式大體類似:
①. 定義依賴實(shí)現(xiàn)的接口或者抽象類
②. 在服務(wù)容器中注冊(cè)組件依賴 :IServiceProvider
③. 在構(gòu)造函數(shù)中注入服務(wù), 框架會(huì)負(fù)責(zé)創(chuàng)建和銷毀實(shí)例

//?編寫組件和服務(wù)
public?interface?IMyDependency
{
????string?WriteMessage(string?message);
}
---
public?class?MyDependency?:?IMyDependency
{
????public?string?WriteMessage(string?message)
????{
???????return?$"MyDependency.WriteMessage?Message:?{message}";
????}
}
//?注冊(cè)組件和依賴,下面注冊(cè)的`IMyDependency`在一個(gè)web請(qǐng)求中有效
public?void?ConfigureServices(IServiceCollection?services)
{
????services.AddScoped();
????services.AddRazorPages();
}
---
//?在構(gòu)造函數(shù)注入組件
public?class?HomeController:?AbpController
{
????private?readonly?IMyDependency?_dep;
????public?HomeController(IMyDependency?dep)
????{
???????_dep?=?dep;
????}
??public?IActionResult?Index()
??{
????var?content?=??_dep.WriteMessage($"The?Reflection?instance?is?{_dep.GetType().FullName}?");
????return?Content(content);
??}
}
在請(qǐng)求某個(gè)服務(wù)時(shí),框架會(huì)完整解析出這個(gè)對(duì)象的依賴樹和作用范圍。
上面的示例代碼形成 req--->HomeController--->IMyDependency依賴樹。
?IMyDependency在每個(gè)web請(qǐng)求范圍內(nèi)使用同一服務(wù)實(shí)例。
輸出:MyDependency.WriteMessage Message: The Reflection instance is TestDI.MyDependency
2.2 對(duì)象生命周期
根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要,前人從使用場(chǎng)景中總結(jié)出三種服務(wù)生命周期。
ASP.NET Core提供了一個(gè)枚舉ServiceLifetime:
| -- | --- | --- | --- |
|---|---|---|---|
| Singleton | 單例 | 服務(wù)容器首次請(qǐng)求會(huì)創(chuàng)建,后續(xù)都使用同一實(shí)例 | AddSingleton |
| Scoped | 特定范圍 | 在一個(gè)請(qǐng)求(連接)周期內(nèi)使用一個(gè)示例 | AddScoped |
| Transient | 瞬時(shí) | 服務(wù)容器每次請(qǐng)求,都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例 | AddTransient |
對(duì)于Scoped Service的理解:
在webapp:scoped service 會(huì)在請(qǐng)求結(jié)束時(shí)被銷毀;
在EFCore:使用AddDbContext默認(rèn)注冊(cè)的是特定范圍的DbContext,這意味在我們可以在一次sql連接內(nèi),使用同一個(gè)DbContext實(shí)例進(jìn)行多次DB操作。
2.3 依賴注入實(shí)現(xiàn)原理
結(jié)合理論、使用方式 猜測(cè)依賴注入的原理:
實(shí)現(xiàn)DI,核心在于依賴注入容器IContainer,該容器具有以下功能
①.(容器)保存可用服務(wù)的集合
// ?要用的特定對(duì)象、特定類、接口服務(wù)
②.(注冊(cè))提供一種方式將各種部件與他們依賴的服務(wù)綁定到一起;
// ?Add...函數(shù)或containerBuilder.Register函數(shù)
③.(解析點(diǎn))為應(yīng)用程序提供一種方式來請(qǐng)求已配置的對(duì)象:構(gòu)造函數(shù)注入、屬性注入.
運(yùn)行時(shí),框架會(huì)一層層通過反射構(gòu)造實(shí)例,最終得到完整對(duì)象。
3.源碼導(dǎo)航
利用反射產(chǎn)生對(duì)象是依賴注入的核心過程,這也是面試造航母時(shí)經(jīng)常問到的。
.NET
System.Reflection、System.Type命名空間中的類可以獲取可裝配組件、類、接口的信息,并提供了在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建實(shí)例,調(diào)用動(dòng)態(tài)實(shí)例方法、獲取動(dòng)態(tài)實(shí)例的能力。
當(dāng)我嘗試從github源碼中探究[依賴注入產(chǎn)生對(duì)象]的偽代碼時(shí),文件/代碼眾多,迷路了!

實(shí)際上,我們可以在依賴樹的尾部對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)手動(dòng)拋出異常,異常的調(diào)用棧就是一個(gè)天然的源碼導(dǎo)航。
于是我在上面示例代碼的request----> HomeController--->MyDependency MyDependency構(gòu)造函數(shù)中添加異常代碼:
????public?MyDependency()
????{
???????throw?new?Exception("exception content!");
????}
結(jié)果如下圖:
從Github Dependency Injection 庫(kù)進(jìn)入System.Reflection的調(diào)用分界線代碼:
protected?override?object?VisitConstructor(ConstructorCallSite?constructorCallSite,?RuntimeResolverContext?context)
{
????object[]?parameterValues;
????if?(constructorCallSite.ParameterCallSites.Length?==?0)
????{
?????????parameterValues?=?Array.Empty黃色背景行就是.NET反射特性的體現(xiàn):
對(duì)類型信息(構(gòu)造函數(shù)、參數(shù))使用Invoke方法產(chǎn)生對(duì)象。
干貨旁白
控制反轉(zhuǎn)是一種在軟件工程中解耦合的思想,調(diào)用方依賴接口或抽象類,減少了耦合,控制權(quán)交給了服務(wù)容器,由容器維護(hù)注冊(cè)項(xiàng),并將具體的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)注入到調(diào)用方。 有些人會(huì)把控制反轉(zhuǎn)和依賴注入等同,實(shí)際上有本質(zhì)區(qū)別:
控制反轉(zhuǎn)是一種思想;
依賴注入是一種設(shè)計(jì)模式。
依賴注入是實(shí)現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)的一種方式,但是控制反轉(zhuǎn)還有其他實(shí)現(xiàn)方式,例如說ServiceLocator,所以不能將控制反轉(zhuǎn)和依賴注入等同。在運(yùn)行時(shí),框架會(huì)解析依賴樹、依賴圖,通過反射在運(yùn)行期生成對(duì)象。
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