基于DDD的现代ASP.NET开发框架--ABP系列之6、ABP依赖注入
ABP是“ASP.NET Boilerplate Project (ASP.NET样板项目)”的简称。
ABP的官方网站：http://www.aspnetboilerplate.com
ABP在Github上的开源项目：https://github.com/aspnetboilerplate
本文由 上海-半冷 提供翻译
什么是依赖注入
如果你已经知道依赖注入的概念，构造函数和属性注入模式，你可以跳过这一节。
*说:“依赖注入是一种软件设计模式的一个或多个依赖项注入(或服务)，或通过引用传递，为依赖对象(或客户)和客户端状态的一部分。模式之间建立一个客户的依赖关系的行为，它允许程序设计是松散耦合的，依赖倒置和单一职责原则。它直接对比service locator模式，它允许客户了解他们所使用的系统找到依赖。”。
如果不使用依赖注入技术，很难进行依赖管理、模块化开发和应用程序模块化。
传统方式的问题
在一个应用程序中，类之间相互依赖。假设我们有一个应用程序服务，使用仓储（repository）类插入实体到数据库。在这种情况下，应用程序服务类依赖于仓储（repository）类。看下例子:
public class PersonAppService
{
private IPersonRepository _personRepository; public PersonAppService()
{
_personRepository = new PersonRepository();
} public void CreatePerson(string name, int age)
{
var person = new Person { Name = name, Age = age };
_personRepository.Insert(person);
}
}
PersonAppService使用PersonRepository插入Person到数据库。这段代码的问题:
- PersonAppService通过IPersonRepository调用CreatePerson方法，所以这方法依赖于IPersonRepository，代替了PersonRepository具体类。但PersonAppService（的构造函数）仍然依赖于PersonRepository。组件应该依赖于接口而不是实现。这就是所谓的依赖性倒置原则。
- 如果PersonAppService创建PersonRepository本身，它成为依赖IPersonRepository接口的具体实现，不能使用另一个实现。因此，此方式的将接口与实现分离变得毫无意义。硬依赖（hard-dependency）使得代码紧密耦合和较低的可重用。
- 我们可能需要在未来改变创建PersonRepository的方式。即，我们可能想让它创建为单例(单一共享实例而不是为每个使用创建一个对象)。或者我们可能想要创建多个类实现IPersonRepository并根据条件创建对象。在这种情况下，我们需要修改所有依赖于IPersonRepository的类。
- 有了这样的依赖，很难(或不可能)对PersonAppService进行单元测试。
为了克服这些问题，可以使用工厂模式。因此，创建的仓储类是抽象的。看下面的代码:
public class PersonAppService
{
private IPersonRepository _personRepository; public PersonAppService()
{
_personRepository = PersonRepositoryFactory.Create();
} public void CreatePerson(string name, int age)
{
var person = new Person { Name = name, Age = age };
_personRepository.Insert(person);
}
}
PersonRepositoryFactory是一个静态类，创建并返回一个IPersonRepository。这就是所谓的服务定位器模式。以上依赖问题得到解决，因为PersonAppService不需要创建一个IPersonRepository的实现的对象，这个对象取决于PersonRepositoryFactory的Create方法。但是，仍然存在一些问题：
- 此时，PersonAppService取决于PersonRepositoryFactory。这是更容易接受，但仍有一个硬依赖（hard-dependency）。
- 为每个库或每个依赖项乏味的写一个工厂类/方法。
- 测试性依然不好，由于很难使得PersonAppService使用mock实现IPersonRepository。
解决方案
有一些最佳实践(模式)用于类依赖。
构造函数注入
重写上面的例子，如下所示:
public class PersonAppService
{
private IPersonRepository _personRepository; public PersonAppService(IPersonRepository personRepository)
{
_personRepository = personRepository;
} public void CreatePerson(string name, int age)
{
var person = new Person { Name = name, Age = age };
_personRepository.Insert(person);
}
}
这被称为构造函数注入。现在，PersonAppService不知道哪些类实现IPersonRepository以及如何创建它。谁需要使用PersonAppService，首先创建一个IPersonRepository PersonAppService并将其传递给构造函数，如下所示：
var repository = new PersonRepository();
var personService = new PersonAppService(repository);
personService.CreatePerson("Yunus Emre"， );
构造函数注入是一个完美的方法，使一个类独立创建依赖对象。但是，上面的代码有一些问题：
- 创建一个PersonAppService变得困难。想想如果它有4个依赖，我们必须创建这四个依赖对象，并将它们传递到构造函数PersonAppService。
- 从属类可能有其他依赖项(在这里，PersonRepository可能有依赖关系)。所以，我们必须创建PersonAppService的所有依赖项，所有依赖项的依赖关系等等. .如此，依赖关系使得我们创建一个对象变得过于复杂了。
幸运的是，依赖注入框架自动化管理依赖关系。
属性注入
构造函数注入模式是一个完美的提供类的依赖关系的方式。通过这种方式，您不能创建类的实例，而不提供依赖项。它也是一个强大的方式显式地声明是什么类的需求正确地工作。
但是，在某些情况下，该类依赖于另一个类，但也可以没有它。这通常是适用于横切关注点(如日志记录)。一个类可以没有工作日志，但它可以写日志如果你提供一个日志对象。在这种情况下，您可以定义依赖为公共属性，而不是让他们放在构造函数。想想，如果我们想在PersonAppService写日志。我们可以重写类如下:
public class PersonAppService
{
public ILogger Logger { get; set; } private IPersonRepository _personRepository; public PersonAppService(IPersonRepository personRepository)
{
_personRepository = personRepository;
Logger = NullLogger.Instance;
} public void CreatePerson(string name, int age)
{
Logger.Debug("Inserting a new person to database with name = " + name);
var person = new Person { Name = name, Age = age };
_personRepository.Insert(person);
Logger.Debug("Successfully inserted!");
}
}
NullLogger.Instance 是一个单例对象，实现了ILogger接口，但实际上什么都没做(不写日志。它实现了ILogger实例，且方法体为空)。现在，PersonAppService可以写日志了，如果你为PersonAppService实例设置了Logger，如下面:
var personService = new PersonAppService(new PersonRepository());
personService.Logger = new Log4NetLogger();
personService.CreatePerson("Yunus Emre", );
假设Log4NetLogger实现ILogger实例，使得我们可以使用Log4Net库写日志。因此，PersonAppService可以写日志。如果我们不设置Logger，PersonAppService就不写日志。因此，我们可以说PersonAppService ILogger实例是一个可选的依赖。
几乎所有的依赖注入框架都支持属性注入模式
依赖注入框架
有许多依赖注入框架，都可以自动解决依赖关系。他们可以创建所有依赖项(递归地依赖和依赖关系)。所以你只需要根据注入模式写类和类构造函数&属性，其他的交给DI框架处理！在良好的应用程序中，类甚至独立于DI框架。整个应用程序只会有几行代码或类，显示的与DI框架交互。
ABP的依赖注入基于 Castle Windsor框架。Castle Windsor最成熟的DI框架之一。还有很多这样的框架，如Unity，Ninject，StructureMap，Autofac等等。
在使用一个依赖注入框架时，首先注册您的接口/类到依赖注入框架中，然后你就可以resolve一个对象。在Castle Windsor，它是这样的：
var container = new WindsorContainer();
container.Register(
Component.For<IPersonRepository>().ImplementedBy<PersonRepository>().LifestyleTransient(),
Component.For<IPersonAppService>().ImplementedBy<PersonAppService>().LifestyleTransient()
);
var personService = container.Resolve<IPersonAppService>();
personService.CreatePerson("Yunus Emre", );
我们首先创建了WindsorContainer。然后注册PersonRepository 和 PersonAppService及它们的接口。然后我们要求容器创建一个IPersonAppService实例。它创建PersonAppService对象及其依赖项并返回。在这个简单的示例中，使用DI框架也许不是那么简洁，但想象下，在实际的企业应用程序中你会有很多类和依赖关系。当然，注册的依赖项只在程序启动的某个地方创建一次。
请注意，我们只是讲对象声明为临时对象(transient)。这意味着每当我们创建这些类型的一个对象时，就会创建一个新的实例。有许多不同的生命周期(如Singletion)。
ABP依赖注入的基础结构
在编写应用程序时遵循最佳实践和一些约定，ABP几乎让依赖注入框架使用变得无形。
注册
在ABP中，有很多种不同的方法来注册你的类到依赖注入系统。大部分时间，常规方法就足够了。
常规注册
按照约定，ABP自动注册所有 Repositories， Domain Services， Application Services， MVC 控制器和Web API控制器。例如，您可能有一个IPersonAppService 接口和实现类PersonAppService：
public interface IPersonAppService : IApplicationService
{
//...
} public class PersonAppService : IPersonAppService
{
//...
}
ABP会自动注册它，因为它实现IApplicationService接口(它只是一个空的接口)。它会被注册为transient (每次使用都创建实例)。当你注入(使用构造函数注入)IPersonAppService接口成一个类，PersonAppService对象会被自动创建并传递给构造函数。
命名约定在这里非常重要。例如你可以将名字PersonAppService改为 MyPersonAppService或另一个包含“PersonAppService”后缀的名称，由于IPersonAppService包含这个后缀。但是你可以不遵循PeopleService命名您的服务类。如果你这样做，它将不会为IPersonAppService自动注册(它需要自注册（self-registration）到DI框架，而不是接口)，所以，如果你想要你应该手动注册它。
ABP按照约定注册程序集。所以，你应该告诉ABP按照约定注册您的程序集。这很容易:
IocManager.RegisterAssemblyByConvention(Assembly.GetExecutingAssembly());
Assembly.GetExecutingAssembly()得到一个对包括此代码的程序集的引用。你可以通过RegisterAssemblyByConvention方法注册其他程序集。这同在你的模块初始化（AbpModule.Initialize()）时完成。请查看ABP的模块系统获得更多信息。
您可以通过实现IConventionalRegisterer接口和调用IocManager。AddConventionalRegisterer方法编写自己的约定注册类。你应该将它添加到模块的pre-initialize方法中。
帮助接口
你可以注册一个特定的类，不遵循传统的约定制度规则。ABP提供了ITransientDependency和ISingletonDependency接口的快捷方法。例如：
public interface IPersonManager
{
//...
} public class MyPersonManager : IPersonManager, ISingletonDependency
{
//...
}
以这种方式，您可以很容易地注册MyPersonManager为transient。当需要注入IPersonManager时，MyPersonManager会被使用。注意，依赖被声明为单例。因此，创建的MyPersonManager同一个对象被传递给所有需要的类。只是在第一次使用时创建，那么应用程序的整生命周期使用的是同一实例。
自定义/直接 注册
如果之前描述的方法还是不足以应对你的情况，你可以使用Castle Windsor注册类和及依赖项。因此，您将拥有Castle Windsor注册的所有能力。
可以实现IWindsorInstaller接口进行注册。您可以在应用程序中创建一个实现IWindsorInstaller接口的类：
public class MyInstaller : IWindsorInstaller
{
public void Install(IWindsorContainer container, IConfigurationStore store)
{
container.Register(Classes.FromThisAssembly().BasedOn<IMySpecialInterface>().LifestylePerThread().WithServiceSelf());
}
}
Abp自动发现和执行这个类。最后，你可以通过使用IIocManager.IocContainer属性得到WindsorContainer。有关更多信息，阅读Windsor的文档。
解析（Resolving）
注册通知IOC(控制反转)容器关于你的类，它们的依赖项和生命周期。在您的应用程序需要使用IOC容器创建对象时，ASP.NET提供了一些方法解决依赖关系。
构造函数 & 属性注入
作为最佳实践，你可以使用构造函数和属性注入去获取你的类的依赖。任何可能的地方，你都应该这样做。例子：
public class PersonAppService
{
public ILogger Logger { get; set; } private IPersonRepository _personRepository; public PersonAppService(IPersonRepository personRepository)
{
_personRepository = personRepository;
Logger = NullLogger.Instance;
} public void CreatePerson(string name， int age)
{
Logger.Debug("Inserting a new person to database with name = " + name);
var person = new Person { Name = name, Age = age };
_personRepository.Insert(person);
Logger.Debug("Successfully inserted!");
}
}
IPersonRepository从构造函数注入，ILogger实例从公共属性注入。这样，您的代码不会体现依赖注入系统。这是使用DI系统最适当的方式。
IIocResolver 和 IIocManager
有时你可能需要直接创建你的依赖项，而不是构造函数和属性注入。应该尽可能避免这种情况，但它可能无法避免。Abp提供一些服务使得这样的注入很容易实现。例子：
public class MySampleClass : ITransientDependency
{
private readonly IIocResolver _iocResolver; public MySampleClass(IIocResolver iocResolver)
{
_iocResolver = iocResolver;
} public void DoIt()
{
//Resolving， using and releasing manually
var personService1 = _iocResolver.Resolve<PersonAppService>();
personService1.CreatePerson(new CreatePersonInput { Name = "Yunus", Surname = "Emre" });
_iocResolver.Release(personService1); //Resolving and using in a safe way
using (var personService2 = _iocResolver.ResolveAsDisposable<PersonAppService>())
{
personService2.Object.CreatePerson(new CreatePersonInput { Name = "Yunus", Surname = "Emre" });
}
}
}
MySampleClass是一个应用程序的示例类。IIcResolver通过构造函数注入，然后用它来创建和释放对象。有几个解决方法的重载可以根据需要使用。Release方法用于释放组件(对象)。如果你是手动创建一个对象，调用Release方法释放对象非常重要。否则，您的应用程序会有内存泄漏问题。为了保证对象被释放，尽可能使用ResolveAsDisposable(就像上面的例子所示)。它会在using代码块结束的时候自动调用Release方法。
如果你想直接使用IOC容器(Castle Windsor)来处理依赖关系项，可以通过构造函数注入 IIocManager并使用它IIocManager.IocContainer 属性。如果你是在一个静态上下文或不能注入IIocManager，还有最后一个方法，你可以使用单例对象IocManager.Instance，你可以在任何地方获取到，它无处不在。但是，在这种情况下你的代码将变得不易容测试。
附加
IShouldInitialize 接口
有些类在第一次使用前需要初始化。IShouldInitialize有Initialize()方法。如果你实现它，那么你的Initialize()方法自动会被自动调用在创建对象之后(在使用之前)。当然，为了使用这个特性，你应该注入/创建此对象。
ASP.NET MVC & ASP.NET Web API 集成
当然，我们必须调用依赖注入系统处理依赖关系图的根对象。在一个ASP.NET MVC应用程序，通常是一个控制器类。我们可以使用构造函数注入模式注入控制器。当一个请求来到我们的应用程序中，控制器和所有依赖项被IOC容器递归创建。所以，谁做了这些？这是被Abp扩展的ASP.NET MVC默认控制器工厂自动完成的。ASP.NET Web API 也是相似的。你不用关心对象的创建和释放。
最后说明
Abp简化并自动使用依赖注入，只要你遵守规则和使用上面的结构。大多数时候这样就够了。但是如果不能满足你的需求，你可以直接使用Castle Windsor的所有能力来执行任何任务(如自定义注册，注入钩子，拦截器等等)。
希望更多国内的架构师能关注到ABP这个项目，也许这其中有能帮助到您的地方，也许有您的参与，这个项目可以发展得更好。
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