如何在.NET Core控制台程序中使用依赖注入

背景介绍

依赖注入(Dependency Injection), 是面向对象编程中的一种设计原则，可以用来减低代码之间的耦合度。在.NET Core MVC中
我们可以在Startup.cs文件的ConfigureService方法中使用服务容器IServiceCollection注册接口及其实现类的映射。

例如，当我们需要访问Http上下文时，我们需要配置IHttpContextAccessor接口及其实现类HttpContextAccessor

    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1);
        services.AddSingleton<IHttpContextAccessor, HttpContextAccessor>();
    }

那么当我们编写一个.NET Core控制台程序的时候，我们该如何使用依赖注入呢？

使用内置依赖注入

在.NET Core中，内置依赖注入模块使用的程序集是Microsoft.Extensions.DependencyInjection。

所以如果希望在控制台程序中使用内置依赖注入，我们首先需要使用NUGET添加对Microsoft.Extensions.DependencyInjection程序集的引用。

PM> Install-Package Microsoft.Extensions.DependencyInjection

这里为了说明如何使用.NET Core内置的依赖注入模块, 我们创建以下2个服务接口。

    public interface IFooService
    {
        void DoThing(int number);
    }

    public interface IBarService
    {
        void DoSomeRealWork();
    }

然后我们针对这2个服务接口，添加2个对应的实现类

    public class BarService : IBarService
    {
        private readonly IFooService _fooService;
        public BarService(IFooService fooService)
        {
            _fooService = fooService;
        }

        public void DoSomeRealWork()
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                _fooService.DoThing(i);
            }
        }
    }

    public class FooService : IFooService
    {
        private readonly ILogger<FooService> _logger;
        public FooService(ILoggerFactory loggerFactory)
        {
            _logger = loggerFactory.CreateLogger<FooService>();
        }

        public void DoThing(int number)
        {
            _logger.LogInformation($"Doing the thing {number}");
        }
    }

代码解释

• BarService类构造函数依赖了一个IFooService接口的实现
• FooService类构造函数依赖一个ILoggerFactory接口的实现
• FooService中，我们输出了一个Information级别的日志

在以上实现类代码中，我们使用了.NET Core内置的日志模块， 所以我们还需要使用NUGET添加对应的程序集Microsoft.Extensions.Logging.Console

PM> Install-Package Microsoft.Extensions.Logging.Console

最后我们来修改Program.cs, 代码如下

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Logging;

    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            //setup our DI
            var serviceProvider = new ServiceCollection()
                .AddLogging()
                .AddSingleton<IFooService, FooService>()
                .AddSingleton<IBarService, BarService>()
                .BuildServiceProvider();

            //configure console logging
            serviceProvider
                .GetService<ILoggerFactory>()
                .AddConsole(LogLevel.Debug);

            var logger = serviceProvider.GetService<ILoggerFactory>()
                .CreateLogger<Program>();
            logger.LogInformation("Starting application");

            //do the actual work here
            var bar = serviceProvider.GetService<IBarService>();
            bar.DoSomeRealWork();

            logger.LogInformation("All done!");

        }
    }

代码解释

• 这里我们手动实例化了一个ServiceCollection类, 这个类是IServiceCollection>接口的一个实现类，它就是一个.NET Core内置服务容器。
• 然后我们在服务容器中注册了IFooService接口的实现类FooService以及IBarService接口的实现类BarService。
• 当时需要从服务容器中获取接口类的对应实现类时，我们只需要调用服务容器类的GetSerivce方法。

最终效果

运行程序，我们期望的日志，正确的输出了

info: DIInConsoleApp.Program[0]
      Start application.
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 0
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 1
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 2
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 3
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 4
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 5
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 6
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 7
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 8
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 9
info: DIInConsoleApp.Program[0]
      All done!

使用第三方依赖注入

除了使用内置的依赖注入模块，我们还可以直接使用一些第三方的依赖注入框架，例如Autofac, StructureMap。

这里我们来使用StructureMap来替换当前的内置的依赖注入框架。

首先我们需要先添加程序集引用。

PM> Install-Package StructureMap.Microsoft.DependencyInjection

然后我们来修改Program.cs文件，代码如下

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using StructureMap;
using System;

namespace DIInConsoleApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var services = new ServiceCollection().AddLogging();

            var container = new Container();
            container.Configure(config =>
            {
                config.Scan(_ =>
                {
                    _.AssemblyContainingType(typeof(Program));
                    _.WithDefaultConventions();
                });

                config.Populate(services);
            });

            var serviceProvider = container.GetInstance<IServiceProvider>();

            serviceProvider.GetService<ILoggerFactory>().AddConsole(LogLevel.Debug);

            var logger = serviceProvider.GetService<ILoggerFactory>().CreateLogger<Program>();
            logger.LogInformation("Start application.");

            var bar = serviceProvider.GetService<IBarService>();
            bar.DoSomeRealWork();

            logger.LogInformation("All done!");
            Console.Read();
        }
    }
}

代码解释

• 这里我们实例化了一个StructureMap的服务容器Container, 并在其Configure方法中配置了接口类及其实现类的自动搜索。这里使用的是一种约定，接口类必须以字母“I”开头, 实现类的名字和接口类只相差一个字母“I”, 例IFooService, FooService, IBarService, BarService
• 后续代码和前一个例子基本一样。虽然看起来代码多了很多，但是实际上这种使用约定的注入方式非常强力，可以省去很多手动配置的代码。

最终效果

运行程序，代码和之前的效果一样

info: DIInConsoleApp.Program[0]
      Start application.
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 0
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 1
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 2
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 3
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 4
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 5
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 6
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 7
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 8
info: DIInConsoleApp.FooService[0]
      Doing the thing 9
info: DIInConsoleApp.Program[0]
      All done!

本篇源代码