我用段子讲.NET之依赖注入其二
- 2021 年 7 月 12 日
- 筆記
《我用段子讲.NET之依赖注入其二》
”随着我们将业务代码抽象化成接口和实现两部分，这也使得对象生命周期的统一管理成为可能。这就引发了第二个问题，.NET Core中的依赖注入框架。”
1
听到董哥这么说，作为一位仅有3年左右经验的开发者小木同学一脸错愕，虽然这句话的每个词他都认识，但连在一起却犹如听天书。
”董哥，你说的第一句话，我倒是刚刚已经听你说明白了。但这第二句话却完全搞不懂。主要有两个问题，第一，什么叫做对象生命周期，其次，怎么实现统一管理的？”
董哥莞尔一笑：”那你觉得.NET对象是如何创建和销毁的？”
小木同学对这个话题并不陌生，他说：”对象的创建，一般用new关键词来创建，对象的销毁则一般使用对象继承自IDisposable，并在析构函数中释放。不过析构函数这种用法都是我在网上看到的，实际上没用过，这就属于对象生命周期管理吧？”
董哥说：”是的。”
小木继续说：”那按这个说法，我感觉.NET中不用刻意维护对象生命周期，垃圾回收机制会回收超出生命周期的对象吧。 ”
“事实上虽然.NET虽然会通Gc管理对象生命周期，实际上依然会面临这样的问题。这有点像我们可能看不到地球的存在，但我们存在，那地球也是客观存在的，只是平时我们没注意观察而已。
那你们的代码里面，估计没刻意控制过对象的创建过程，而且估计也经常使用静态变量吧。”
“额，是啊，我司生产代码里面出现得最多的，估计就是new 对象的语句，以及定义为public static的静态变量了，有一次我认真的观察了一下，几乎每个类都会定义几个静态变量。”
听到小木这么说，董哥被逗乐了：“听起来有点搞笑，不过我也知道，你们这种HIS系统，本来就是业务非常复杂，如何快速的完成项目才最重要。“
2
董哥看到小木的杯子空了，又去给他加了一点水。
这时董哥窗外的湖面也掩映着一片夕阳的灿烂，微风吹过，粼粼波光，风景倒是挺雅致，不知不觉，已经临近6点半，他们围绕这个话题已经聊了快个把小时了，此时董哥他们办公室也迎来了下班高峰期，同事们渐次的离开办公室，但对技术爱好者来说，总是感觉不到时间流逝。
董哥回来后，把杯子递给小木，同时，也拿起自己的杯子喝了一口，他慢条斯理的说：
“在许多业务系统开发里面，内存仿佛不要钱，大不了就给医生们多加几根内存条，反正都是地方财政买单，也不会要开发人员出钱。再者，估计买内存条的钱，显然比优化代码付出的成本低，花那么多时间优化性能，有时确实反而付出了更高的时间成本。
而对于我们物联网嵌入式系统开发者来说，硬件基础设施都金贵着，有时稍微注意点，配置可能看起来差不多，但总价可以省出好几十块钱一台出来。如果生产量比较多，还能多赚不少钱。当然，并不是说.NET就不行，我们有的应用其实也在用.NET Core来开发，性能还挺不错的。“
小木也端起杯子喝了一口，回答道：
“也许只是我们公司是这样吧，估计那些大一点的公司会好许多。也有可能是.NET入门容易，没.NET Core那么多套路，所以很容易就放飞了。
那在.NET Core里面依赖注入框架是如何统一管理对象生命周期的？”
3
董哥继续拿起了那张画了一棵树的纸，他说：”不仅对象间的依赖关系本身像一棵树，对象的生命周期管理，其实也像这一棵树。首先是主程序不断的new对象，然后对象再不断的new子对象。就像主干长出枝干，枝干长出叶子，结构越来越复杂。但对象如果不断的堆积在内存中，就会引发内存泄漏（oom）问题，导致程序崩溃。你听过值对象和引用对象么？“
小木点了点头：“听说值对象放在栈上，引用对象放在堆上。”
“是的，当然，值对象在业务开发中可能用得没那么多，所以造成内存占用的，主要还是放在堆上的对象。垃圾回收策略倒是只有一句话，引用计数，分代回收，对象压缩。0代，1代，2代，大对象堆，分别有不同的回收策略。不过这些可能对你来说理解暂时有点困难，有机会再慢慢说。“
”比较容易理解的可能是，对象回收并非一直在发生，它只有在系统物理内存不足，达到内存回收阈值，手动调用GC.Collect方法等情况下发生。而且垃圾回收过程并非对程序毫无副作用，在某些性能要求特别高的场景，例如高并发场景下，发生计划外的垃圾回收，可能会导致程序偶发性变得卡顿，可能会造成用户体验度的下降。这也是痛点，也就是依赖注入框架所能解决的第二个问题。统一的生命周期管理“
董哥突然变得严肃起来。
“在.NET Core中，ASP.NET Core内置了依赖注入容器IServiceCollection和服务提供者IServiceProvider。对开发者来说，通过建立抽象，提取出接口或基类，再将该对象注册到依赖注入容器中。
在服务调用时，上层应用不再通过new的形式使用下层接口，而是在构造函数中，通过引入依赖注入框架实例化的下层实现，并由该框架来统一管理对象的生命周期。
这就是依赖注入框架所采取的手段。”
4
“听起来还是挺不错的，就是对开发者的操作习惯造成了一些影响。”木哥叹息道。
董哥点了点头，“对许多开发者来说，改变习惯如同断人财路。我也曾经见过很多开发者特别喜欢使用全局静态变量，仿佛不用静态变量就不会写代码了。事实上对专业开发者来说，出现的每一个静态变量都会让其产生很痛苦的感觉。
首先，全局静态变量由root根来进行管理的对象，除非应用程序退出，这些对象几乎不会释放。如果开发者再玩一些骚操作，例如用全局静态变量来存放集合，有时会成为gc的一场灾难片。
其次，全局静态变量就是单例对象，全局只会出现一次实例，并发访问时，很容易就会引发线程安全问题。线程安全问题看起来简单，实则是软件开发中最难处理的一类问题了。为了一劳永逸，有的开发者习惯于用lock语句来强制使之同步化，这又使得应用程序很难充分利用硬件性能带来的优势。
所以，开发者有时改变一些思维定势，例如尽量不要出现全局静态变量，如果一定要出现，也推荐使用依赖注入框架所提供的单例生命周期来管理，这样使得整个应用系统的生命周期管理都处于可控状态。当然，全局静态方法是允许存在的，类似于 public static string xxx这样的扩展方法，可以使开发者的代码变得非常优雅。
在我看来，定义接口，通过依赖注入框架注册对象，通过构造函数创建对象，看起来非常简单的三个步骤，却有可能使应用系统开发变得更加的高可控，仅就这么一个小小的变化，就已经显得.NET Core开发比传统.NET 开发更加的充满魅力和神奇。“
5
董哥一时激动，讲了许多在木哥看来有点完全搞不懂的概念。这也使得小木突然间一脸懵逼，不知道该如何接下这个话题，半响之后，他才逐渐吐出一个问题：”董哥，你说的单例生命周期是啥意思？我在.NET Core开发中好像隐约看到过，但有点不太理解它的含义，你能跟我简单讲一下么。“
董哥也意识到自己突然间聊嗨了，兀自的笑了一笑，然后说：“
在.NET Core提供的依赖注入框架中，提供了三种不同的生命周期。
第一种就是SingleTon单例生命周期，这种模式有点像设计模式中的单例模式，通俗而言，就是在软件的整个生命周期只会出现唯一一次实例，并随着应用程序的结束而销毁。他有点像全局静态变量，只是整个过程都由依赖注入框架管理。许多全局变量都可以通过该生命周期所提供的服务层维护。
第二种就是Scoped生命周期，用中文翻译有点像作用域，这个作用域如何理解呢，我们都知道，http请求实际上是以为会话的形式进行的，每个会话往往会有IIS宿主开辟独立的线程来进行支持，那么这个作用域大概就像是给每个会话开辟的独立线程。在这个线程的生命周期内，开发者都能从依赖注入框架中，便捷的引入适当的服务层来提供业务支持。
第三种则是Transient生命周期，瞬时生命周期。一瞬间就过去了，说明时间很快。当然，如果用一句佛经来形容，那就是
一刹那者为一念，二十念为一瞬，二十瞬为一弹指，二十弹指为一罗预，二十罗预为一须臾，一日夜有三十须臾。
这个一瞬间，大概是0.36秒，实际上程序执行可能比这快很多。程序语言目前还无法跟佛经对应起来，我们只能把它理解为，一次方法调用过程为瞬时。一般是那种需要随用随取的对象，主要是相对于Scoped而言的，在控制台应用中使用非常广泛。
.NET Core提供的这三种生命周期，看起来很简单，但有时候也比较容易就踩坑了，这就需要我们平时注意自己的使用习惯了。“
6
一晃围绕这个话题，他们已经聊了一个半小时，随着窗外夕阳的逐渐消逝，窗外初上的华灯也使两位大佬意识到时间不早了，于是，他们也离开了办公室。
–end
