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C#中的依賴注入Dependency Injection DI的實(shí)現(xiàn)步驟

更新時(shí)間：2025年06月29日 09:32:31 作者：CoderIsArt

在C#中依賴注入是一種實(shí)現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)模式,用于解耦組件依賴關(guān)系,下面就來介紹一下依賴注入的實(shí)現(xiàn)步驟,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的可以了解一下

1. 基本概念

服務(wù)（Service）：被注入的依賴項(xiàng)（如接口、類）。
容器（Container）：管理服務(wù)的創(chuàng)建和生命周期（如 IServiceCollection）。
生命周期：
- Transient：每次請(qǐng)求創(chuàng)建新實(shí)例。
- Scoped：同一作用域內(nèi)共享實(shí)例（如一次HTTP請(qǐng)求）。
- Singleton：全局單例。

2. 配置依賴注入的步驟

步驟1：定義服務(wù)接口和實(shí)現(xiàn)類

// 定義接口
public interface IMyService
{
    string GetMessage();
}

// 實(shí)現(xiàn)接口
public class MyService : IMyService
{
    public string GetMessage() => "Hello from MyService!";
}

步驟2：注冊(cè)服務(wù)到容器

在 Program.cs 或 Startup.cs（.NET 6+ 通常使用 Program.cs）：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 注冊(cè)服務(wù)（生命周期可選）
builder.Services.AddTransient<IMyService, MyService>();      // 瞬時(shí)
builder.Services.AddScoped<IMyService, MyService>();         // 作用域
builder.Services.AddSingleton<IMyService, MyService>();      // 單例

// 直接注冊(cè)類（無接口）
builder.Services.AddTransient<MyService>();

步驟3：注入服務(wù)到目標(biāo)類

通過構(gòu)造函數(shù)注入：

public class MyController : ControllerBase
{
    private readonly IMyService _service;

    // 構(gòu)造函數(shù)自動(dòng)注入
    public MyController(IMyService service)
    {
        _service = service;
    }

    [HttpGet]
    public IActionResult Get()
    {
        return Ok(_service.GetMessage());
    }
}

3. 在非Web應(yīng)用（如WPF/控制臺(tái)）中使用DI

WPF 示例

安裝NuGet包：

Install-Package Microsoft.Extensions.DependencyInjection

配置DI容器（在 App.xaml.cs）：

public partial class App : Application
{
    public IServiceProvider ServiceProvider { get; private set; }

    protected override void OnStartup(StartupEventArgs e)
    {
        var services = new ServiceCollection();
        
        // 注冊(cè)服務(wù)
        services.AddTransient<IMyService, MyService>();
        services.AddSingleton<MainWindow>(); // 注冊(cè)主窗口

        ServiceProvider = services.BuildServiceProvider();
        
        // 解析主窗口并顯示
        var mainWindow = ServiceProvider.GetRequiredService<MainWindow>();
        mainWindow.Show();
    }
}

在窗口/ViewModel中注入：

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow(IMyService service)
    {
        InitializeComponent();
        var message = service.GetMessage(); // 使用注入的服務(wù)
    }
}

4. 高級(jí)用法

4.1 注入多個(gè)實(shí)現(xiàn)（命名或策略模式）

// 注冊(cè)多個(gè)實(shí)現(xiàn)
builder.Services.AddTransient<IMyService, ServiceA>();
builder.Services.AddTransient<IMyService, ServiceB>();

// 通過 IEnumerable<T> 獲取所有實(shí)現(xiàn)
public class Consumer
{
    public Consumer(IEnumerable<IMyService> services)
    {
        foreach (var service in services)
        {
            service.DoSomething();
        }
    }
}

4.2 使用工廠模式動(dòng)態(tài)創(chuàng)建服務(wù)

builder.Services.AddTransient<IMyService>(provider => 
{
    var config = provider.GetRequiredService<IConfiguration>();
    return new MyService(config.GetValue<string>("Mode"));
});

4.3 生命周期管理注意事項(xiàng)

避免Singleton依賴Scoped服務(wù)：可能導(dǎo)致Captive Dependency問題。
IDisposable處理：容器會(huì)自動(dòng)釋放實(shí)現(xiàn)了 IDisposable 的服務(wù)。

5. 常見問題解決

錯(cuò)誤：未注冊(cè)服務(wù)

System.InvalidOperationException: No service for type 'IMyService' has been registered.

解決：檢查服務(wù)是否在 IServiceCollection 中正確注冊(cè)。

循環(huán)依賴
重構(gòu)代碼以避免構(gòu)造函數(shù)循環(huán)引用，或用 Lazy<T> 延遲初始化。

6. 總結(jié)表格

操作	代碼示例	說明
注冊(cè)Transient服務(wù)	services.AddTransient<IMyService, MyService>();	每次請(qǐng)求新實(shí)例
注冊(cè)Scoped服務(wù)	services.AddScoped<IMyService, MyService>();	同一作用域內(nèi)共享實(shí)例
注冊(cè)Singleton服務(wù)	services.AddSingleton<IMyService, MyService>();	全局單例
構(gòu)造函數(shù)注入	public MyClass(IMyService service)	自動(dòng)解析依賴
手動(dòng)解析服務(wù)	var service = provider.GetRequiredService<IMyService>();	從容器獲取實(shí)例