NET 5 依赖注入多个服务实现类

依赖注入在 ASP.NET Core 中起中很重要的作用，也是一种高大上的编程思想，它的总体原则就是：俺要啥，你就给俺送啥过来。

服务类型的实例转由容器自动管理，无需我们在代码中显式处理。

因此，有了依赖注入后，你的编程思维就得变一变了。

在过去，许多功能性的类型（比如一个加密解密的类），我们都喜欢将其定义为静态（static），而有了依赖注入，你就要避免使用静态类型，应该交由服务容器帮你管理，只要你用好了，你会发现依赖注入是很方便的。

依赖注入的初级玩法，也是比较标准的玩法，此种玩法有两种模式：

1、十代单传模式：一个接口对应一个类，比如先定义接口 IA、IB，随后，类A实现 IA，类B 实现 IB。一对一。也可以是抽象类（或基类）E，然后 F 继承 E 类。

2、断子绝孙模式：直接就写一个类，不考虑派生，直接就添加到服务容器中。

来，看个例子。

我先定义个接口。

public interface IPlayGame
{
    void Play();
}

然后，写一个类来实现它。

public class NBPlayGame : IPlayGame
{
    public void Play()
    {
        Console.WriteLine("全民打麻药。");
    }
}

我们知道，所谓服务类，其实就是普通类，这些类一般用于完成某些功能，比如计算 MD5 值。接着呢，还记得 Startup 类有个 ConfigureServices 方法吧，对，就在这厮里面把我们刚刚那个服务进行注册（就是添加到 ServiceCollection 集合中）。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddTransient<IPlayGame, NBPlayGame>();
}

添加的时候很简单，类型一对一，IPlayGame 接口与 NBPlayGame 类对应。添加时有三种方法你可以调用，实际上对应着，服务类在容器中的生命周期。

AddSingleton：单个实例，这是寿命最长的，与天同寿。整个应用程序中仅用一个实例。

AddTransient：这个是最短命的，可能是天天晚上加班熬夜，死得很快。此种情况下，服务类的实例是用的时候创建，用完后直接销毁。

AddScoped：这个比较难理解。它的生命周期在单个请求内，包括客户端与服务器之间随后产生的子请求，反正只要请求的会话结束了，就会清理。

后，你就可以进行注入了，比如在中间件，在控制器，或者在其他服务类的构造函数上（中间件是在 Invoke / InvokeAsync 方法上）进行实例接收。

现在来用一下，写一个中间件。

public class TestMiddleware
{
    public TestMiddleware(RequestDelegate next) { }

    public Task InvokeAsync(HttpContext context, IPlayGame game)
    {
        game.Play();
        return Task.CompletedTask;
    }
}

已注册的服务会注入到 InvokeAsync 方法的参数中。注意第一个参数是 HttpContext，这是必须参数，后面的是注入的参数。

最后，在 Startup 类的 Configure 方法中就可以 use 这个中间件了。

public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
    app.UseMiddleware<TestMiddleware>();
}

运行后，Play 方法调用，在控制台中输出以下结果。

“断子绝孙”模式，不使用接口规范，直接写功能类。

public class DoSomething
{
    public string GetMessage() => "你好，刚才 Boss 找你。";
}

注册服务时更简单。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddScoped<DoSomething>();
}

在 Configure 方法中进行注入。

public void Configure(IApplicationBuilder app, DoSomething thing)
{
    Console.WriteLine(thing.GetMessage());
}

运行后，输出结果如下。

在容器中，使用 ServiceDescriptor 类来存储服务类型相关的信息。

其中，ServiceType 表示的是服务的类型，如果服务是有接口与实现类的，那么这个属性指的是接口的类型，实现类的类型信息由 ImplementationType 属性存储。

如果没有接口，直接只定义类型，那么这个类型的信息就存到 ServiceType 属性上，ImplementationType 属性不使用。

上面这些例子中，ServiceType 是 IPlayGame 接口相关信息，ImplementationType 是 NBPlayGame 类的信息。

如果像上面 DoSomething 类的情况，则 ServiceType 为 DoSomething 相关的信息，ImplementationType 为空。

接下来，咱们看高级玩法。

定义一个接口。

public interface IDemoService
{
    string Version { get; }
    void Run();
}

然后，有两个类实现这个接口。

public class DemoService1 : IDemoService
{
    public string Version => "v1";
    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("第一个服务实现类。");
    }
}

public class DemoService2 : IDemoService
{
    public string Version => "v2";

    public void Run()
    {
        Console.WriteLine("第二个服务实现类。");
    }
}

然后，我们注册服务。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddTransient<IDemoService, DemoService1>();
    services.AddTransient<IDemoService, DemoService2>();
}

然后我们照例，接收注入，咱们依旧使用中间件的方法参数接收。

public class DemoMiddleware
{
    public DemoMiddleware(RequestDelegate next)
    {
        // 由于程序约定，此构造函数必须提供。
    }
    public async Task InvokeAsync(HttpContext context, IDemoService sv)
    {
        await context.Response.WriteAsync(sv.Version);
    }
}

然后，在 Startup.Configure 方法中使用该中间件。

public void Configure(IApplicationBuilder app, DoSomething thing)
{
    app.UseMiddleware<DemoMiddleware>();
}

运行之后，你发现问题了，看看输出

参数仅能接收到最后注册的实现类型实例，也就是 DemoService2 类。

所以就看到网上有不少朋友发贴问了，.NET Core 是不是不支持多个服务实现类的注入？这难倒了很多人。

方法一、接收 IServiceProvider 类型的注入。

public async Task InvokeAsync(HttpContext context, IServiceProvider provider)
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    foreach (var sv in provider.GetServices<IDemoService>())
    {
        sb.Append($"{sv.Version}<br/>");
    }
    await context.Response.WriteAsync(sb.ToString());
}

只要能接收到 IServiceProvider 所引用的实例，就能通过 GetServices 方法获取多个服务实例。

方法二，更简单，直接注入 IEnumerable<T> 类型，本例中就是 IEnumerable<IDemoService>。

public async Task InvokeAsync(HttpContext context, IEnumerable<IDemoService> svs)
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    foreach (var sv in svs)
    {
        sb.Append($"{sv.Version}<br/>");
    }
    await context.Response.WriteAsync(sb.ToString());
}

Enumerable<T> 的妙处就是可以 foreach ，这样你也能访问多个实例，而且必要时还可以联合 LINQ 一起耍。

运行结果如下。

接口定义

public interface ITest
{
    string Name { get; }
    void Do();
}

public class TestA : ITest
{
    public string Name => "a";
    public void Do() => Console.Write("a");
}

public class TestB : ITest
{
    public string Name => "b";
    public void Do() => Console.Write("b");
}

依赖注入方法

直接注入实现类的方式

services.AddTransient<TestA>();
services.AddTransient<TestB>();

public HomeController(TestA testA)
{
    ......
}

serviceProvider.GetService<TestA>();

使用集合的注入方式

services.AddTransient<ITest, TestA>();
services.AddTransient<ITest, TestB>();

public HomeController(IEnumerable<ITest> tests)
{
    var testa = tests.FirstOrDefault(p => p.Name == "a");
}

serviceProvider.GetServices<ITest>().ToList().FirstOrDefault(p => p.Name == "a");

使用Func工厂的注入方式

注意，注册Func工厂是一定要使用单例模式

services.AddTransient<TestA>();
services.AddTransient<TestB>();
services.AddSingleton(provider =>
{
    Func<string, ITest> accesor = key =>
    {
        switch (key)
        {
            case “a”:
                return provider.GetService<TestA>();
            case "b":
                return provider.GetService<TestB>();
            default:
                throw new NotSupportedException($"Not Support key : {key}");
        }
    };
    return accesor;
});

public HomeController(Func<string, IOceanOrderHandleStrategy> serviceAccessor)
{
    var testa = serviceAccessor("a");
}

var func = serviceProvider.GetServices<Func<string, IOceanOrderHandleStrategy>>();
var testa = func("a");

使用工厂类注入

同样要注意，这里注册只能是单例模式

SingletonFactory singletonFactory = new SingletonFactory();
singletonFactory.AddService<ITest>(new TestA(), "a");
singletonFactory.AddService<ITest>(new TestB(), "b");
services.AddSingleton(singletonFactory);

public HomeController(SingletonFactory singletonFactory)
{
    //使用标识从SingletonFactory获取自己想要的服务实现
    var testa = singletonFactory.GetService<ITest>("a"); 
}

SingletonFactory.cs

public class SingletonFactory
{

    Dictionary<Type, Dictionary<string, object>> serviceDic;

    public SingletonFactory()
    {
        serviceDic = new Dictionary<Type, Dictionary<string, object>>();
    }

    public void AddService<TService>(string id, TService service) where TService : class
    {
        AddService(typeof(TService), service, id);
    }

    public void AddService(string id, Type serviceType, object service)
    {
        if (service != null)
        {
            if (serviceDict.TryGetValue(serviceType, out Dictionary<string, object> implDict))
            {
                implDict[id] = service;
            }
            else
            {
                implDict = new Dictionary<string, object>();
                implDict[id] = service;
                serviceDict[serviceType] = implDict;
            }
        }
    }


    public TService GetService<TService>(string id) where TService : class
    {
        var serviceType = typeof(TService);
        return GetService<TService>(serviceType, id);
    }

    public TService GetService<TService>(Type serviceType, string id) where TService : class
    {
        if (serviceDic.TryGetValue(serviceType, out Dictionary<string, object> implDic))
        {
            if (implDic.TryGetValue(id, out object service))
            {
                return service as TService;
            }
        }
        return null;
    }
}