Asp.Net Core中服务的生命周期选项区别和用法

　　在做一个小的Demo中，在一个界面上两次调用视图组件，并且在视图组件中都调用了数据库查询，结果发现，一直报错，将两个视图组件的调用分离，单独进行，却又是正常的，寻找一番，发现是配置依赖注入服务时，对于服务的生命周期没有配置得当导致，特此做一次实验来认识三者之间(甚至是四者之间的用法及区别)。

　　本文demo地址(具体见WebApi控制器中):https://gitee.com/530521314/Partner.TreasureChest/tree/master/ServiceLifetime

一、服务的生命周期

　　在Asp.Net Core中，内置容器负责管理服务的生命周期，从被依赖注入容器创建开始，等我们调用完服务时，到容器释放该服务的所有实力为止，有几种形式表现：

　　1、Transient：每次请求服务时，都会创建一个新实例，这种生命周期适合用于轻量级服务（如Repository和ApplicationService服务）。

　　2、Scoped：为每个HTTP请求创建一个实例，生命周期将横贯整次请求。

　　3、SingleTon：在第一次请求服务时，为该服务创建一个实例，之后每次请求将会使用第一次创建好的服务。

　　4、Instance：与SingleTon类似，但在应用程序启动时会将该实例注册到容器中，可以理解为比SingleTon还早存在。

　　应用程序中相关服务的控制生命周期的方法时通过相应的Add*指定，如下三种，当然还可以通过扩展方法来简化ConfigurationServices方法中所见的代码数量。

services.AddTransient<IApplicationService, ApplicationService>();
services.AddScoped<IApplicationService, ApplicationService>();
services.AddSingleton<IApplicationService, ApplicationService>();

二、代码设计服务生命周期

　　首先设计一些服务相关的操作接口

    public interface IOperation
    {
        Guid GetGuid();
    }

    public interface IOperationTransient: IOperation
    {

    }

    public interface IOperationScoped : IOperation
    {

    }

    public interface IOperationSingleton : IOperation
    {
      
    }

    public interface IOperationInstance : IOperation
    {
   
    }

　　其次对这些操作类予以实现并生成相关服务

    /// <summary>
    /// 常规服务
    /// </summary>
    public class Operation : IOperation
    {
        private readonly Guid _guid;

        public Operation()
        {
            _guid = Guid.NewGuid();
        }

        public Operation(Guid guid)
        {
            _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
        }

        public Guid GetGuid()
        {
            return _guid;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 瞬时服务
    /// </summary>
    public class OperationTransient : IOperationTransient
    {
        private readonly Guid _guid;

        public OperationTransient()
        {
            _guid = Guid.NewGuid();
        }

        public OperationTransient(Guid guid)
        {
            _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
        }

        public Guid GetGuid()
        {
            return _guid;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 单次请求内服务固定
    /// </summary>
    public class OperationScoped : IOperationScoped
    {
        private readonly Guid _guid;

        public OperationScoped()
        {
            _guid = Guid.NewGuid();
        }

        public OperationScoped(Guid guid)
        {
            _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
        }

        public Guid GetGuid()
        {
            return _guid;
        }
    }


    /// <summary>
    /// 所有请求内固定服务
    /// </summary>
    public class OperationSingleton : IOperationSingleton
    {
        private readonly Guid _guid;

        public OperationSingleton()
        {
            _guid = Guid.NewGuid();
        }

        public OperationSingleton(Guid guid)
        {
            _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
        }

        public Guid GetGuid()
        {
            return _guid;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 应用程序内固定服务
    /// </summary>
    public class OperationInstance : IOperationInstance
    {
        private readonly Guid _guid;

        public OperationInstance()
        {
            _guid = Guid.NewGuid();
        }

        public OperationInstance(Guid guid)
        {
            _guid = guid == Guid.Empty ? Guid.NewGuid() : guid;
        }

        public Guid GetGuid()
        {
            return _guid;
        }
    }

　　对基础服务的聚合接口，提供统一服务接口

    public interface IOperationService
    {
        /// <summary>
        /// 获取四种形式的Guid码
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        List<string> GetGuidString();
    }

　　对基础服务的聚合实现，将基础服务全部接入进来作为统一服务

    /// <summary>
    /// 服务调用
    /// </summary>
    public class OperationService : IOperationService
    {
        public IOperationTransient _transientOperation { get; }
        public IOperationScoped _scopedOperation { get; }
        public IOperationSingleton _singletonOperation { get; }
        public IOperationInstance _instanceOperation { get; }

        public OperationService(IOperationTransient transientOperation,
            IOperationScoped scopedOperation,
            IOperationSingleton singletonOperation,
            IOperationInstance instanceOperation)
        {
            _transientOperation = transientOperation;
            _scopedOperation = scopedOperation;
            _singletonOperation = singletonOperation;
            _instanceOperation = instanceOperation;
        }

        public List<string> GetGuidString()
        {
            return new List<string>()
            {
                $"Transient:"+_transientOperation.GetGuid(),
                $"Scoped:"+_scopedOperation.GetGuid(),
                $"Singleton:" +_singletonOperation.GetGuid(),
                $"Instance:"+_instanceOperation.GetGuid(),
            };
        }
    }

　　在控制器中进行服务注入

    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class ValuesController : ControllerBase
    {
        private readonly IOperationService _operationService;

        public ValuesController(IOperationService operationService)
        {
            _operationService = operationService;
        }

        [HttpGet]
        [Route(nameof(GetGuidString))]
        public ActionResult<string> GetGuidString()
        {
            return string.Join("
", _operationService.GetGuidString());
        }
    }

　　在StartUp中完成服务注入逻辑，这里实现服务注入的方式多种均可。

services.AddTransient<IOperationTransient, OperationTransient>();
services.AddScoped<IOperationScoped, OperationScoped>();
services.AddSingleton<IOperationSingleton, OperationSingleton>();
//应用程序启动时便注入该实例
services.AddSingleton<IOperationInstance>(new OperationInstance(Guid.Empty));
services.AddTransient<IOperationService, OperationService>();

　　通过访问预期Api地址可以得到不同的四种基础服务的Guid信息，

　　第一次启动程序(不关闭)发起访问：

　　

　　第二次(第一次基础上再次访问)发起访问：

　　

　　可以看见，两次访问下，Singleton和Instance是相同的，都是由应用程序启动时和应用服务加载时决定完毕，Singleton在首次进入服务时进行分配，并始终保持不变，而Instance在应用程序启动时，便将实例注入，进入服务也保持着最先的实例，没有重新分配实例。而Transient和Scoped则进行着变化。

　　关闭程序，重启，第三次发起访问：

　　

　　可以见到，Singleton和Instance都发生了变化，也说明了之前在Singleton和Instance处写上的作用。

　　接下来开始设计Transient和Scoped的不同之处，对于已有代码加上新功能，此次我们只针对Scoped和Transient进行比较。

　　首先在StartUp中将HttpContextAccessor服务注入，目的是在后期能够针对Scoped获取新的服务实例(尽管两个实例是相同的)。

   services.AddHttpContextAccessor();

　　接着在聚合服务中增加一个方法，用来针对Transient、Scoped测试。

    /// <summary>
    /// 获取Transient、Scoped的Guid码
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    List<string> GetTransientAndScopedGuidString();

　　在聚合服务实现中实现该方法并对已有的服务重新获取实例，得到不同实例下的Guid码。

    public List<string> GetTransientAndScopedGuidString()
    {
        //var tempTransientService = (IOperationTransient)ServiceLocator.Instance.GetService(typeof(IOperationTransient));

        var tempTransientService = (IOperationTransient)_httpContextAccessor.HttpContext.RequestServices.GetService(typeof(IOperationTransient));
        var tempScopedService = (IOperationScoped)_httpContextAccessor.HttpContext.RequestServices.GetService(typeof(IOperationScoped));

        return new List<string>()
        {
            $"原生Transient请求服务:"+_transientOperation.GetGuid(),
            $"手动Transient请求服务:"+ tempTransientService.GetGuid(),
            $"原生Scoped请求服务:"+_scopedOperation.GetGuid(),
            $"手动Scoped请求服务:"+tempScopedService.GetGuid(),
        };
    }

　　在控制器部分调用该聚合服务即可，并返回相应的结果，本次我返回的结果：

　　

　　可以看到，对于Scoped来讲，一次请求内多次访问同一个服务是共用一个服务实例的，而对于Transient则是，每次访问都是新的服务实例。

　　至此，对于这四种服务生命周期算是掌握的差不多了。

　　参考：

　　   蒋老师文章： http://www.cnblogs.com/artech/p/asp-net-core-di-register.html

　 　  田园里的蟋蟀：https://www.cnblogs.com/xishuai/p/asp-net-core-ioc-di-get-service.html

2018-10-20,望技术有成后能回来看见自己的脚步