跟我一起学.NetCore之依赖注入作用域和对象释放

前言

上一小节简单阐述了依赖注入及Asp.NetCore中自带依赖注入组件的常规用法，其中提到容器管控了自己创建对象的生命周期，包含了三种生命周期：Singleton、Scoped、Transient，对于Singleton、Transient相对于Scoped来说比较好理解，其实这里面有一个作用域的概念，也可以理解为根容器和子容器的范围；上一小节中有一个例子中说到，当注入的生命周期为Scoped的时，在同一个请求内，注入的对象都是同一个，这里Asp.NetCore将每个请求作为了一个作用域，在此作用域内，生命周期为Scoped的对象就是同一个；下面简单说说作用域和对象释放的常规知识点；

正文

作用域这里可以理解为服务范围，由IServiceScope承载，如其源代码所示，每一个服务范围内都一个根容器，如下所示：

// 摘要:
    //     /// The System.IDisposable.Dispose method ends the scope lifetime. Once Dispose
    //     /// is called, any scoped services that have been resolved from /// Microsoft.Extensions.DependencyInjection.IServiceScope.ServiceProvider
    //     will be /// disposed. ///
    public interface IServiceScope : Object, IDisposable
    {
        // IServiceProvider 即代表容器
        //
        // 摘要:
        //     /// The System.IServiceProvider used to resolve dependencies from the scope.
        //     ///
        IServiceProvider ServiceProvider
        {
            get;
        }
    }

每一个服务范围内可以通过自身IServiceProvider创建对应的子作用域，而任何一个子作用域的IServiceProvider都有对根容器的引用，如下图结构：

每一个IServiceProvider中都会将其创建的对象存入列表中，针对于继承与IDisposable接口的类型对象会单独存放在一个列表中，当作用域IServiceScope对象的Dispose方法被调用时，最终对应IServicePorvider对应的对象列表也会清空，针对于继承与IDisposable类型的对象会调用其Dispose方法；最后导致对应作用域下容器创建的对象成为垃圾对象，被GC给回收；

在Asp.NetCore中，框架默认将其分有根作用域(与引用程序同生命周期)和请求作用域(每一个请求一个作用域)，通常也会称其为根容器和请求容器，名称分别为ApplicationServices和RequestServices，在程序中获取方式如下：

通过IApplicationBuilder对象可以获取ApplicationServices
通过HttpContext.RequestServices获取RequestServices

作用域简单举例，在请求作用域下再创建子作用域，分别查看对应不同生命周期对象是否一致，新建一个WebApi项目，针对三个生命周期添加了对应文件，结构如下：

对应红框内的文件内容如下：

细心的小伙伴可能会看到，每个实现类里面都继承了IDisposable接口，这主要是后面显示释放用的，这里先不管；编辑好以上内容之后就将其进行注册，如下：

接下来就是使用了，这里通过这Action中使用，在当前的请求作用域下创建子作用域，对比每一个生命周期对象，如代码所示：

[HttpGet]
public string Get([FromServices]ITestSingleton testSingleton, [FromServices]ITestSingleton testSingleton1,
                  [FromServices]ITestScoped testScoped, [FromServices]ITestScoped testScoped1,
                  [FromServices]ITestTransient testTransient, [FromServices]ITestTransient testTransient1)
{
    //获取请求作用域(请求容器)
    var requestServices = HttpContext.RequestServices;
    //在请求作用域下创建子作用域
    using(IServiceScope scope = requestServices.CreateScope())
    {
        //在子作用域中通过其容器获取注入的不同生命周期对象
        ITestSingleton testSingleton11 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestSingleton>();
        ITestScoped testScoped11 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestScoped>();
        ITestTransient testTransient11 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestTransient>();

        ITestSingleton testSingleton12 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestSingleton>();
        ITestScoped testScoped12 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestScoped>();
        ITestTransient testTransient12 = scope.ServiceProvider.GetService<ITestTransient>();
        Console.WriteLine("================Singleton=============");
        Console.WriteLine($"请求作用域的ITestSingleton对象:{testSingleton.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"请求作用域的ITestSingleton1对象:{testSingleton1.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"请求作用域下子作用域的ITestSingleton11对象:{testSingleton11.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"请求作用域下子作用域的ITestSingleton12对象:{testSingleton12.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine("================Scoped=============");
        Console.WriteLine($"请求作用域的ITestScoped对象:{testScoped.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"请求作用域的ITestScoped1对象:{testScoped1.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"请求作用域下子作用域的ITestScoped11对象:{testScoped11.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"请求作用域下子作用域的ITestScoped12对象:{testScoped12.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine("================Transient=============");
        Console.WriteLine($"请求作用域的ITestTransient对象:{testTransient.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"请求作用域的ITestTransient1对象:{testTransient1.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"请求作用域下子作用域的ITestTransient11对象:{testTransient11.GetHashCode()}");
        Console.WriteLine($"请求作用域下子作用域的ITestTransient12对象:{testTransient12.GetHashCode()}");
    }

    return "TestServiceScope";

}

运行，进行请求，看打印结果：

对于Singleton来说始终不变，因为其是跟随根容器生命周期，引用程序退出才释放；
对于Scoped来说只要在自己的作用域内就是单例的；
对于Transient来说始终创建；

以上一直在说释放，下面利用继承IDisposable接口释放时会调用对应Dispoable方法的原理简单演示各个生命周期的释放时机；在Controller中增加几个Action方法，如下：

这里使用IHostApplicationLifetime中的StopApplication模拟关闭程序释放单例下的对象；运行看效果：

使用坑：不要从根容器中获取Transient生命周期的对象，因为通过根容器创建的对象不会回收，除非等到应用程序退出，这样会导致内存泄露；如下演示：

新增Action方法：

运行，发送请求看结果：

总结

作用域及对象释放就简单说这么多，容器只管理自己创建出来的对象生命周期；下一节说说使用第三方组件扩展依赖注入功能；