dotNET Core 3.X 使用 Autofac 來增強依賴注入

在上一篇《dotNET Core 3.X 依賴注入》中簡單介紹了 dotNET Core 框架本身的依賴注入功能，大部分情況下使用框架的依賴注入功能就可以滿足了，在一些特殊場景下，我們就需要引入第三方的注入框架。

爲什麼要使用 Autofac？

如果您在之前的 dotNET Framwork 時代使用過依賴注入，那麼對 Autofac 一定不會陌生，在 dotNET Core 中也可以很方便的使用 Autofac，之所以使用第三方注入框架，是因爲能提供更多的功能：

• 屬性注入
• 批量注入
• 動態代理的 AOP 功能

在 dotNET Core 中使用 Autofac

在 dotNET Core 2.x 和 3.x 中使用 Autofac 是有區別的，所以下面分別介紹在兩個版本中的簡單使用。

2.x

1、創建 dotNET Core 2.1 版本的 WebAPI 項目；
2、創建 IUserService 接口和 UserService 類

public interface IUserService
{
    string GetUserName();
}
public class UserService: IUserService
{
    public string GetUserName()
    {
        return "oec2003";
    }
}

3、創建 UserController，在構造函數中添加依賴注入

[Route("api/[controller]/[action]")]
[ApiController]
public class UserController: ControllerBase
{
    private readonly IUserService _userService;

    public UserController(IUserService userService)
    {
        _userService = userService;
    }
    public string GetUserName()
    {
        return _userService.GetUserName();
    }
}

4、添加 Autofac.Extensions.DependencyInjection 的 NuGet 引用

5、修改 Startup 類的 ConfigureServices 方法

public IServiceProvider ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1);
    //創建 Autofac 容器
    var containerBuilder = new ContainerBuilder();
    containerBuilder.Populate(services);
    //將 UserService 類作爲 IUserService 的實現進行註冊
    containerBuilder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>().InstancePerLifetimeScope();
    var container = containerBuilder.Build();
    //接管內置的容器
    return new AutofacServiceProvider(container);
}

3.x

1、創建 dotNET Core 3.x 的項目和相關類，參考上面的一到四步；

2、修改 Program 類，使用 AutofacServiceProviderFactory 來替代創建服務提供程序的工廠：

public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
        Host.CreateDefaultBuilder(args)
            .UseServiceProviderFactory(new AutofacServiceProviderFactory())
            .ConfigureWebHostDefaults(webBuilder => { webBuilder.UseStartup<Startup>(); });

3、修改 Startup 類，在該類中添加 ConfigureContainer 方法，和ConfigureServices 方法一樣，框架也是通過命名約束來進行執行的：

public void ConfigureContainer(ContainerBuilder builder)
{
    builder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>().InstancePerLifetimeScope();
}

Autofac 的增強功能

下面的所有示例全部在 dotNET Core 3.1 版本中完成。

屬性注入

dotNET Core 框架本身的依賴注入只支持構造函數和 FromSerice 的方式，Autofac 可以支持屬性的注入。

使用屬性注入很簡單，在註冊類型時調用 PropertiesAutowired 方法即可，具體步驟如下：

1、調整 UserController ，以屬性的方式來定義 IUserService

public class UserController: ControllerBase
{
    public IUserService UserService { get; set; }
    
    public string GetUserName()
    {
        return UserService.GetUserName();
    }
}

2、修改 Startup 類的 ConfigureServices 方法，添加 AddControllersAsServices 方法的調用

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddControllers()
        .AddControllersAsServices();
}

3、修改 Startup 類的 ConfigureContainer ，

public void ConfigureContainer(ContainerBuilder builder)
{
    builder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>()
        .InstancePerLifetimeScope();

    var controllerBaseType = typeof(ControllerBase); 
    builder.RegisterAssemblyTypes(typeof(Program).Assembly)
        .Where(t => controllerBaseType.IsAssignableFrom(t) && t != controllerBaseType)
        .PropertiesAutowired();
}

• 只要在 Controller 中需要做屬性注入的時候，才需要在 ConfigureServices 方法中添加對 AddControllersAsServices 方法的調用；
• PropertiesAutowired 方法添加在使用屬性的注入類型中，比如上面代碼是在 Controller 中使用屬性，所以 PropertiesAutowired 添加對所有 Controller註冊的後面；
• 如果在 UserService 類以屬性的方式對 IDeptService 引用，註冊的方式如下：

public void ConfigureContainer(ContainerBuilder builder)
{
    builder.RegisterType<DeptService>().As<IDeptService>()
        .InstancePerLifetimeScope();
    builder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>()
        .PropertiesAutowired()
        .InstancePerLifetimeScope();
}

批量註冊

其實上面的代碼中已經涉及到了批量註冊，就是對所有的 Controller 進行註冊：

var controllerBaseType = typeof(ControllerBase); 
builder.RegisterAssemblyTypes(typeof(Program).Assembly)
    .Where(t => controllerBaseType.IsAssignableFrom(t) && t != controllerBaseType)
    .PropertiesAutowired();

• 所有的 Controller 都是繼承自基類 ControllerBase，先獲取基類的類型；
• 找到 Program 類所在的程序集中所有實現了 ControllerBase 的類型進行註冊。

再來看另一種情況，上面例子中創建 UserServicce 服務，現在再創建 DeptService 服務類：

public interface IDeptService
{
    string GetDeptName();
}
public class DeptService:IDeptService
{
    public string GetDeptName()
    {
        return "產品部";
    }
}

修改 Startup 類的 ConfigureContainer 方法來實現批量註冊：

public void ConfigureContainer(ContainerBuilder builder)
{
    builder.RegisterAssemblyTypes(typeof(Program).Assembly)
        .Where(t => t.Name.EndsWith("Service"))
        .AsImplementedInterfaces()
        .InstancePerLifetimeScope();
}

找到 Program 類所在的程序集中所有以 Service 命名的類型進行註冊。更多的情況就根據實際場景舉一反三了。

動態代理的 AOP 功能

使用動態代理的功能，需要引用 NuGet 包：Autofac.Extras.DynamicProxy，如下圖：

AOP 的概念這裏就不在贅述，和 dotNET Core 內置的攔截器（Filter、中間件）的區別是 Autofac 的 AOP 基於業務方法而不是 HTTP。

1、創建 UserServiceInterceptor 攔截類，繼承自 IInterceptor

public class UserServiceInterceptor:IInterceptor
{
    public virtual void Intercept(IInvocation invocation)
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now}: 方法執行前");
        invocation.Proceed();
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now}: 方法執行後");
    }
}

2、修改 Startup 類中的 ConfigureContainer 方法，進行 AOP 的註冊

public void ConfigureContainer(ContainerBuilder builder)
{
    builder.RegisterType<UserServiceInterceptor>();
    builder.RegisterType<UserService>().As<IUserService>()
        .EnableInterfaceInterceptors()
        .InstancePerLifetimeScope();
}

• 註冊 UserServiceInterceptor 攔截器
• 註冊 UserService 服務的時候調用 EnableInterfaceInterceptors 啓用攔截器

3、修改 UserService 類，添加 AOP 特性標記

[Intercept(typeof(UserServiceInterceptor))]
public class UserService: IUserService
{
    //public IDeptService DeptService { get; set; }
    public string GetUserName()
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now}: 方法執行中");
        return "oec2003";
        //return $"oec2003({DeptService.GetDeptName()})";
    }
}

4、調用結果如下：

總結

本文算是拋磚引入，Autofac 還有許多的功能由於目前沒有使用到，也就沒有放到本文中，比如子容器等。具體使用 dotNET Core 框架自身的依賴注入，還是使用 Autofac，要看具體的場景了，當然兩者也是可以並存的。

示例代碼：https://github.com/oec2003/DotNetCoreThreeAPIDemo/tree/master/AutofacNetCore3.1Demo