ASP.NET Core 3.1系列（26）——Autofac中的实例生命周期

news2024/11/17 23:42:19

1、前言

前面的博客主要介绍了Autofac中的一些注册方法，下面就来介绍一下Autofac中实例的生命周期。之前在介绍ASP.NET Core内置IoC容器的时候说过，实例的生命周期有：瞬时生命周期、域生命周期、全局单例生命周期，而Autofac在这三种周期之上又新增了若干周期模式，下面开始介绍。

2、Autofac中的生命周期

2.1、InstancePerDependency

InstancePerDependency表示瞬时生命周期，它是Autofac中默认的周期模式，在瞬时生命周期中，容器每次都会创建新的实例，代码如下：

using Autofac;
using System;

namespace App
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 注册接口和类
            ContainerBuilder builder = new ContainerBuilder();
            builder.RegisterType<Cat>().As<IAnimal>().InstancePerDependency();

            // 构建容器
            IContainer container = builder.Build();

            // scope1
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                IAnimal obj1 = scope.Resolve<IAnimal>();
                IAnimal obj2 = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(obj1.GetHashCode());
                Console.WriteLine(obj2.GetHashCode());
            }

            Console.WriteLine("---------");

            // scope2
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                IAnimal obj3 = scope.Resolve<IAnimal>();
                IAnimal obj4 = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(obj3.GetHashCode());
                Console.WriteLine(obj4.GetHashCode());
            }
        }
    }
}

运行结果如下所示：

43527150
56200037
---------
36038289
55909147

可以发现：obj1、obj2、obj3、obj4的哈希值均不相同，因此它们是不同的实例。

2.2、InstancePerLifetimeScope

InstancePerLifetimeScope表示域生命周期。域周期表示在同一个域中，每个实例都是相同的，而不同域中的实例又是不同的，因此可以理解为在域中实现了单例模式，代码如下：

using Autofac;
using System;

namespace App
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 注册接口和类
            ContainerBuilder builder = new ContainerBuilder();
            builder.RegisterType<Cat>().As<IAnimal>().InstancePerLifetimeScope();

            // 构建容器
            IContainer container = builder.Build();

            // scope1
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                IAnimal obj1 = scope.Resolve<IAnimal>();
                IAnimal obj2 = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(obj1.GetHashCode());
                Console.WriteLine(obj2.GetHashCode());
            }

            Console.WriteLine("---------");

            // scope2
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                IAnimal obj3 = scope.Resolve<IAnimal>();
                IAnimal obj4 = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(obj3.GetHashCode());
                Console.WriteLine(obj4.GetHashCode());
            }
        }
    }
}

运行结果如下所示：

43527150
43527150
---------
56200037
56200037

可以发现：obj1与obj2的哈希值相同，obj3与obj4的哈希值相同，因此obj1与obj2为同一实例，obj3与obj4为同一实例。

2.3、InstancePerMatchingLifetimeScope

InstancePerMatchingLifetimeScope也表示域生命周期，它允许开发者做更精细的控制，那么它与InstancePerLifetimeScope的区别在哪里？来看下面一段代码：

using Autofac;
using System;

namespace App
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 注册接口和类
            ContainerBuilder builder = new ContainerBuilder();
            builder.RegisterType<Cat>().As<IAnimal>().InstancePerLifetimeScope();

            // 构建容器
            IContainer container = builder.Build();

            // scope1
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                IAnimal obj1 = scope.Resolve<IAnimal>();
                IAnimal obj2 = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(obj1.GetHashCode());
                Console.WriteLine(obj2.GetHashCode());

                Console.WriteLine("---------");

                // 子域
                using (var scope1 = scope.BeginLifetimeScope())
                {
                    IAnimal obj3 = scope1.Resolve<IAnimal>();
                    IAnimal obj4 = scope1.Resolve<IAnimal>();
                    Console.WriteLine(obj3.GetHashCode());
                    Console.WriteLine(obj4.GetHashCode());
                }
            }
        }
    }
}

上面的代码设置为InstancePerLifetimeScope模式，在域scope中又创建了一个子域scope1，运行结果如下：

43527150
43527150
---------
56200037
56200037

可以发现：子域中的obj3和obj4的哈希值相同，但它们与obj1和obj2的哈希值却不相同。因此obj1与obj2为同一实例，obj3与obj4为同一实例。现在切换为InstancePerMatchingLifetimeScope模式，代码如下：

using Autofac;
using System;

namespace App
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 注册接口和类
            ContainerBuilder builder = new ContainerBuilder();
            builder.RegisterType<Cat>().As<IAnimal>().InstancePerMatchingLifetimeScope("abc");

            // 构建容器
            IContainer container = builder.Build();

            // scope1
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope("abc"))
            {
                IAnimal obj1 = scope.Resolve<IAnimal>();
                IAnimal obj2 = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(obj1.GetHashCode());
                Console.WriteLine(obj2.GetHashCode());

                Console.WriteLine("---------");

                // 子域
                using (var scope1 = scope.BeginLifetimeScope())
                {
                    IAnimal obj3 = scope1.Resolve<IAnimal>();
                    IAnimal obj4 = scope1.Resolve<IAnimal>();
                    Console.WriteLine(obj3.GetHashCode());
                    Console.WriteLine(obj4.GetHashCode());
                }
            }
        }
    }
}

上面的代码在注册时打了一个标签，名称为abc，然后通过该标签名称创建域scope，运行结果如下所示：

43527150
43527150
---------
43527150
43527150

可以发现：obj1、obj2、obj3、obj4的哈希值均相同，它们为同一实例。因此可以这样理解：如果将生命周期设置为InstancePerMatchingLifetimeScope模式，那么在该域中，不管创建了多少子域，它们都会调用同一实例。

2.4、InstancePerRequest

InstancePerRequest表示在每次HTTP请求内实现单例。该周期模式只适用于Web项目，由于本文的例子基于控制台程序，因此不太方便举例说明。本质上这也是一种域内单例的周期模式，但并不经常使用。

2.5、InstancePerOwned

关于InstancePerOwned周期，相关的介绍不多，我在这里就凭借自己的一点理解来进行说明，如果有不对的地方还请大家指出来。首先新增一个类Zoo，代码如下：

namespace App
{
    public class Zoo
    {
        protected readonly IAnimal _animal;

        public Zoo(IAnimal animal)
        {
            _animal = animal;
        }

        public string Get()
        {
            return _animal.GetMsg();
        }
    }
}

然后在Autofac中注册该类，代码如下：

using Autofac;
using System;

namespace App
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 注册接口和类
            ContainerBuilder builder = new ContainerBuilder();
            builder.RegisterType<Zoo>();
            builder.RegisterType<Cat>().As<IAnimal>();

            // 构建容器
            IContainer container = builder.Build();

            // scope1
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                var cat = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(cat.GetMsg());

                var zoo = scope.Resolve<Zoo>();
                Console.WriteLine(zoo.Get());
            }
        }
    }
}

运行结果如下所示：

This is cat
This is cat

上面这段代码很简单，现在把代码改一下，把InstancePerOwned周期加进来：

using Autofac;
using System;

namespace App
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 注册接口和类
            ContainerBuilder builder = new ContainerBuilder();
            builder.RegisterType<Zoo>();
            builder.RegisterType<Cat>().As<IAnimal>().InstancePerOwned<Zoo>();

            // 构建容器
            IContainer container = builder.Build();

            // scope
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                var cat = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(cat.GetMsg());

                var zoo = scope.Resolve<Zoo>();
                Console.WriteLine(zoo.Get());
            }
        }
    }
}

运行代码，程序报错，发现在创建Cat实例的时候发生异常，如下图所示：

在这里插入图片描述
这是因为InstancePerOwned模式会对Cat实例的创建做出限制：

builder.RegisterType<Cat>().As<IAnimal>().InstancePerOwned<Zoo>();

根据我对官方文档的理解，上面这行代码可以理解为：Cat实例的创建依赖于Zoo实例的创建。当Zoo实例被创建后，容器会自动创建Cat实例，同时在域scope内无法单独使用Cat实例，它只能在Zoo实例的内部进行调用。因此开发者无法在域scope内手动调用Resolve方法生成Cat实例。下面修改一下代码：

using Autofac;
using Autofac.Features.OwnedInstances;
using System;

namespace App
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 注册接口和类
            ContainerBuilder builder = new ContainerBuilder();
            builder.RegisterType<Zoo>();
            builder.RegisterType<Cat>().As<IAnimal>().InstancePerOwned<Zoo>();

            // 构建容器
            IContainer container = builder.Build();

            // scope
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                var zoo = scope.Resolve<Owned<Zoo>>();
                Console.WriteLine(zoo.Value.Get());
                zoo.Dispose();
            }
        }
    }
}

运行结果如下所示：

This is cat

在使用InstancePerOwned周期时，我们需要使用Owned<>来接收容器创建的实例，然后对Value属性进行操作。在上面的代码中，当调用Resolve<Owned<Zoo>>时，Cat实例就会被自动创建。但无法直接调用。对象使用完后需要手动调用Dispose方法对其进行销毁。

2.6、SingleInstance

SingleInstance表示全局单例生命周期，这个比较好理解，即：所有创建的实例均为同一实例，代码如下：

using Autofac;
using System;

namespace App
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 注册接口和类
            ContainerBuilder builder = new ContainerBuilder();
            builder.RegisterType<Cat>().As<IAnimal>().SingleInstance();

            // 构建容器
            IContainer container = builder.Build();

            // scope1
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                IAnimal obj1 = scope.Resolve<IAnimal>();
                IAnimal obj2 = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(obj1.GetHashCode());
                Console.WriteLine(obj2.GetHashCode());
            }

            Console.WriteLine("---------");

            // scope2
            using (var scope = container.BeginLifetimeScope())
            {
                IAnimal obj3 = scope.Resolve<IAnimal>();
                IAnimal obj4 = scope.Resolve<IAnimal>();
                Console.WriteLine(obj3.GetHashCode());
                Console.WriteLine(obj4.GetHashCode());
            }
        }
    }
}

运行结果如下所示：

43527150
43527150
---------
43527150
43527150

3、结语

本文主要介绍了Autofac中实例的生命周期。一般情况下，瞬时、域、单例三种周期模式应用较多，而其他的周期模式则相对较少，有兴趣的同志可以查看Autofac官方文档进行深入了解。

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