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

1.控制反轉 Inversion Of Control 的前世今生
1.1 ?IOC理論產生的背景
討論控制反轉之前,先看看軟件系統(tǒng)提出控制反轉的前世今生。
一個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。
一個零件不正常,整個系統(tǒng)就崩潰了。 系統(tǒng)對象之間耦合關系無法避免,在項目規(guī)模和復雜度變大的情況下,管理類之間的依賴關系將會很復雜。 對象之間耦合度很高的系統(tǒng),架構師和開發(fā)人員對于系統(tǒng)的修改,必然會出現(xiàn)牽一發(fā)而動全身的情形。 對象之間耦合性依賴,單元測試很復雜。
1.2 IOC理論
軟件專家為此提出IOC理論,用來實現(xiàn)對象之間的解耦。
再來看看,控制反轉(IOC)到底為什么要起這么個名字?我們來對比一下:
軟件系統(tǒng)在沒有引入IOC容器之前,對象A依賴于對象B,那么對象A在初始化或者運行到某一點的時候,自己必須主動去創(chuàng)建對象B或者使用已經創(chuàng)建的對象B。無論是創(chuàng)建還是使用對象B,控制權都在自己手上。 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,對象A與對象B之間失去了直接聯(lián)系,所以,當對象A運行到需要對象B的時候,IOC容器會主動創(chuàng)建一個對象B注入到對象A需要的地方。
通過前后對比,我們不難看出:
對象A獲得依賴對象B的過程,由主動變?yōu)榱吮粍有袨椋刂茩囝嵉惯^來,這就是“控制反轉”的由來。
1.3 控制反轉 和 依賴注入
有些人會把控制反轉和依賴注入等同,實際上有本質區(qū)別:
控制反轉是一種思想;依賴注入是一種設計模式。
依賴注入是實現(xiàn)控制反轉的一種方式,但是控制反轉還有其他實現(xiàn)方式,例如說ServiceLocator(服務定位器、依賴查找),所以不能將控制反轉和依賴注入等同。
2 依賴注入 Dependency ?Injection
依賴注入:容器全權負責組件的裝配,它會把符合依賴關系的對象通過屬性或者構造函數(shù)傳遞給需要的對象。
符合依賴倒置原則,高層模塊不應該依賴低層模塊,兩者都應該依賴其抽象
2.1 ASP.NET Core依賴注入
使用方式大體類似:
①. 定義依賴實現(xiàn)的接口或者抽象類
②. 在服務容器中注冊組件依賴 :IServiceProvider
③. 在構造函數(shù)中注入服務, 框架會負責創(chuàng)建和銷毀實例

//?編寫組件和服務
public?interface?IMyDependency
{
????string?WriteMessage(string?message);
}
---
public?class?MyDependency?:?IMyDependency
{
????public?string?WriteMessage(string?message)
????{
???????return?$"MyDependency.WriteMessage?Message:?{message}";
????}
}
//?注冊組件和依賴,下面注冊的`IMyDependency`在一個web請求中有效
public?void?ConfigureServices(IServiceCollection?services)
{
????services.AddScoped();
????services.AddRazorPages();
}
---
//?在構造函數(shù)注入組件
public?class?HomeController:?AbpController
{
????private?readonly?IMyDependency?_dep;
????public?HomeController(IMyDependency?dep)
????{
???????_dep?=?dep;
????}
??public?IActionResult?Index()
??{
????var?content?=??_dep.WriteMessage($"The?Reflection?instance?is?{_dep.GetType().FullName}?");
????return?Content(content);
??}
}
在請求某個服務時,框架會完整解析出這個對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web請求范圍內使用同一服務實例。
輸出:MyDependency.WriteMessage Message: The Reflection instance is TestDI.MyDependency
2.2 對象生命周期
根據(jù)現(xiàn)實需要,前人從使用場景中總結出三種服務生命周期。
ASP.NET Core提供了一個枚舉ServiceLifetime:
| -- | --- | --- | --- |
|---|---|---|---|
| Singleton | 單例 | 服務容器首次請求會創(chuàng)建,后續(xù)都使用同一實例 | AddSingleton |
| Scoped | 特定范圍 | 在一個請求(連接)周期內使用一個示例 | AddScoped |
| Transient | 瞬時 | 服務容器每次請求,都會創(chuàng)建一個實例 | AddTransient |
對于Scoped Service的理解:
在webapp:scoped service 會在請求結束時被銷毀;
在EFCore:使用AddDbContext默認注冊的是特定范圍的DbContext,這意味在我們可以在一次sql連接內,使用同一個DbContext實例進行多次DB操作。
2.3 依賴注入實現(xiàn)原理
結合理論、使用方式 猜測依賴注入的原理:
實現(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)保存可用服務的集合
// ?要用的特定對象、特定類、接口服務
②.(注冊)提供一種方式將各種部件與他們依賴的服務綁定到一起;
// ?Add...函數(shù)或containerBuilder.Register函數(shù)
③.(解析點)為應用程序提供一種方式來請求已配置的對象:構造函數(shù)注入、屬性注入.
運行時,框架會一層層通過反射構造實例,最終得到完整對象。
3.源碼導航
利用反射產生對象是依賴注入的核心過程,這也是面試造航母時經常問到的。
.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,并提供了在運行時創(chuàng)建實例,調用動態(tài)實例方法、獲取動態(tài)實例的能力。
當我嘗試從github源碼中探究[依賴注入產生對象]的偽代碼時,文件/代碼眾多,迷路了!

實際上,我們可以在依賴樹的尾部對象的構造函數(shù)手動拋出異常,異常的調用棧就是一個天然的源碼導航。
于是我在上面示例代碼的request----> HomeController--->MyDependency MyDependency構造函數(shù)中添加異常代碼:
????public?MyDependency()
????{
???????throw?new?Exception("exception content!");
????}
結果如下圖:
從Github Dependency Injection 庫進入System.Reflection的調用分界線代碼:
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):
對類型信息(構造函數(shù)、參數(shù))使用Invoke方法產生對象。
干貨旁白
控制反轉是一種在軟件工程中解耦合的思想,調用方依賴接口或抽象類,減少了耦合,控制權交給了服務容器,由容器維護注冊項,并將具體的實現(xiàn)動態(tài)注入到調用方。 有些人會把控制反轉和依賴注入等同,實際上有本質區(qū)別:
控制反轉是一種思想;
依賴注入是一種設計模式。
依賴注入是實現(xiàn)控制反轉的一種方式,但是控制反轉還有其他實現(xiàn)方式,例如說ServiceLocator,所以不能將控制反轉和依賴注入等同。在運行時,框架會解析依賴樹、依賴圖,通過反射在運行期生成對象。
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