windows service宿主web api使用"依赖注入"和“控制反转”的技术实践

前言

自从几年前抛弃wcf，使用web api 来做服务器端开发之后，就不再迷惑了。但是因为本来从事传统行业管理软件开发，一般都以分布式应用开发为主。纯BS还是比较少，于是比较喜欢用windows service来宿主web api。发现这种场景网上文章还是比较少。这次就结合最近的技术尝试（DI、IOC），整体介绍一下这方面的实践。

名词解释

依赖注入：

依赖倒置原则

A.高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于抽象。

B.抽象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象。

DI—Dependency Injection，即“依赖注入”：组件之间依赖关系由容器在运行期决定，形象的说，即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能，而是为了提升组件重用的频率，并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制，我们只需要通过简单的配置，而无需任何代码就可指定目标需要的资源，完成自身的业务逻辑，而不需要关心具体的资源来自何处，由谁实现。

　　理解DI的关键是：“谁依赖谁，为什么需要依赖，谁注入谁，注入了什么”，那我们来深入分析一下：

　　●谁依赖于谁：当然是应用程序依赖于IoC容器；

　　●为什么需要依赖：应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源；

　　●谁注入谁：很明显是IoC容器注入应用程序某个对象，应用程序依赖的对象；

　　●注入了什么：就是注入某个对象所需要的外部资源（包括对象、资源、常量数据）。

控制反转：

控制反转即IoC (Inversion of Control)，它把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器，通过容器来实现对象组件的装配和管理。所谓的“控制反转”概念就是对组件对象控制权的转移，从程序代码本身转移到了外部容器。

我绑架了一个人质，对围观的警察说：我要一辆红色法拉利，才能释放人质。但其实我只是希望要一辆车而已。要法拉利很容易被拒绝，还可能引起很严重的后果。如果我说要一辆车，那么警察估计更容易给我一辆普通车...

在软件开发里面的就是尽量使用接口对象，而不使用具体明确的对象(依赖外部注入的接口对象)，以此达到解除耦合的目的。哎我自己也理解得不深刻，其实我要说的是：

owin+web api+autofac.上面的解释是我抄的，理解不了就算了吧。后面这些总该知道什么东西吧。

开发工具和包

IDE: VS2015

Package:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<packages>
  <package id="Autofac" version="4.4.0" targetFramework="net45" />
  <package id="Autofac.Owin" version="4.0.0" targetFramework="net45" />
  <package id="Autofac.WebApi2" version="4.0.1" targetFramework="net45" />
  <package id="Autofac.WebApi2.Owin" version="4.0.0" targetFramework="net45" />
  <package id="EntityFramework" version="6.1.3" targetFramework="net45" />
  <package id="EntityFramework.zh-Hans" version="6.1.3" targetFramework="net45" />
  <package id="LitJson" version="0.7.0" targetFramework="net45" />
  <package id="Microsoft.AspNet.WebApi.Client" version="5.2.3" targetFramework="net45" />
  <package id="Microsoft.AspNet.WebApi.Core" version="5.2.3" targetFramework="net45" />
  <package id="Microsoft.AspNet.WebApi.Owin" version="5.2.3" targetFramework="net45" />
  <package id="Microsoft.AspNet.WebApi.OwinSelfHost" version="5.2.3" targetFramework="net45" />
  <package id="Microsoft.Owin" version="3.0.1" targetFramework="net45" />
  <package id="Microsoft.Owin.Host.HttpListener" version="3.0.1" targetFramework="net45" />
  <package id="Microsoft.Owin.Hosting" version="3.0.1" targetFramework="net45" />
  <package id="Newtonsoft.Json" version="9.0.1" targetFramework="net45" />
  <package id="Owin" version="1.0" targetFramework="net45" />
  <package id="System.Data.SQLite" version="1.0.104.0" targetFramework="net45" />
  <package id="System.Data.SQLite.Core" version="1.0.104.0" targetFramework="net45" />
  <package id="System.Data.SQLite.EF6" version="1.0.104.0" targetFramework="net45" />
  <package id="System.Data.SQLite.Linq" version="1.0.104.0" targetFramework="net45" />
</packages>

targetFramework:net45,注意一下运行时是4.5以上，也是说服务程序必须在win7 sp1以上的操作系统才能运行。

编码细节和要点

1、windows服务宿主web api

//protected override
        public new void OnStart(string[] args)
        {
            try
            {
                string middleware_url = string.Join("", new string[] { "http://", MiddlewareIP, ":", MiddlewarePort });
                hostObject = WebApp.Start<Startup>(middleware_url);
                if (hostObject != null)
                    Com.DataCool.DotNetExpand.LogHelper.Info("中间件宿主WebApi成功，URL：" + middleware_url);
                else
                    Com.DataCool.DotNetExpand.LogHelper.Error("中间件宿主WebApi错误！");
                string result = HttpAPIRequest();
                if (!string.IsNullOrEmpty(result))
                    Com.DataCool.DotNetExpand.LogHelper.Info(result);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Com.DataCool.DotNetExpand.LogHelper.Error(ex);
            }
            IPEndPoint ipeSender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
            EndPoint epSender = (EndPoint)ipeSender;
            serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            // 首次探测时间5 秒, 间隔侦测时间2 秒
            byte[] inValue = new byte[] { 1, 0, 0, 0, 0x88, 0x13, 0, 0, 0xd0, 0x07, 0, 0 };
            serverSocket.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, inValue, null);
            IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(MiddlewareIP), 5880);
            try
            {
                serverSocket.Bind(ipEndPoint);
                serverSocket.Listen(1024);
                socketThread = new Thread(ListenClientConnect);
                socketThread.Start();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Com.DataCool.DotNetExpand.LogHelper.Error("服务启动失败,原因:" + ex.Message);
            } 
        }

　　其实就一句话：hostObject = WebApp.Start<Startup>(middleware_url);这个Startup是用来配置web api的路由规则和实现autofac初始流程的。

public class Startup
   {
       public void Configuration(IAppBuilder appBuilder)
       {
           HttpConfiguration config = new HttpConfiguration();
           //自定义路由
           config.Routes.MapHttpRoute(
             name: "CustomApi",
             routeTemplate: "api/{controller}/{action}/{id}",
             defaults: new { id = RouteParameter.Optional }
           ); 
           //规范api格式仅仅支持XML
           var xmlFormatter = new XmlMediaTypeFormatter();
           config.Services.Replace(typeof(IContentNegotiator), new XmlContentNegotiator(xmlFormatter));
 
           var builder = new ContainerBuilder();
           //注册本程序集内的ApiControllers
           builder.RegisterApiControllers(Assembly.GetExecutingAssembly());
           //内置日志服务注册
           builder.Register(c => new ServiceLog()).As<IServiceLog>().InstancePerRequest();
 
           var iServices = Assembly.Load("Van.Interface");
           var services = Assembly.Load("Van.Service"); 
           //根据名称约定（服务层的接口和实现均以Service结尾），实现服务接口和服务实现的依赖
           builder.RegisterAssemblyTypes(iServices, services)
             .Where(t => t.Name.EndsWith("Service"))
             .AsImplementedInterfaces(); 
 
           var container = builder.Build();
           config.DependencyResolver = new AutofacWebApiDependencyResolver(container);
 
           appBuilder.UseAutofacMiddleware(container);  
           appBuilder.UseAutofacWebApi(config);
           appBuilder.UseWebApi(config); 
       }
   }

请看一下注释，友情提示本篇文章的“高潮“部分就在这里，任何解释都是苍白的。哈哈哈...

2、使用注入的接口对象

using Newtonsoft.Json;
using System.Web.Http;
using Van.Interface;
 
namespace MiddlewareService.controller
{
    /// <summary>
    /// 合理用药控制器
    /// </summary>
    public class VanController : CoolBaseController
    {
        private readonly IServiceLog _logger;
        private readonly IPersonService _PersonService;
        public VanController(IServiceLog logService, IPersonService pService)
        {
            _logger = logService;
            _PersonService = pService;
        }
 
        [HttpPost]
        [HttpGet]
        public ApiActionResult ClientAnalyzerCheck(string prescriptionInfo)
        {
            var ds = MiddlewareServiceSvr.Instance.GetMedDictData();
            Com.DataCool.DotNetExpand.LogHelper.Info(ds.GetXml());
            var result = new ApiActionResult
            {
                Success = false,
                Message = "操作失败！" + "请求参数：" + prescriptionInfo,
                Result = null
            };
            Com.DataCool.DotNetExpand.LogHelper.Info(JsonConvert.SerializeObject(result));
            return result;
        }
 
        /// <summary>
        /// 客户端测试用
        /// 返回控制器版本号 
        /// </summary>
        /// <returns>ApiActionResult 提示成功和正确返回版本号则表示api是可用状态</returns>
        [HttpPost]
        [HttpGet]
        public ApiActionResult GetVersion()
        {
            var result = new ApiActionResult
            {
                Success = true,
                Message = "请求客户端IP:" + RequestClientIP + ";操作成功！"+ _PersonService.Get("乔峰").Name,
                Result = "1.0.20170222"
            };
            _logger.Info("客户端发起请求控制器版本号；服务器回复：" + JsonConvert.SerializeObject(result));
            return result;
        }
    }
}

　控制器里面的接口对象是不需要new的，直接在构造函数里面会被IOC容器自动注入进来。这里提一下依赖关系控制器应用接口对象所在的程序集和接口所在的程序集，还有实体类所在的程序集，看起来是下图的样子。就是注入的接口对象是在另一个程序集里面。宿主服务和控制器所在的程序是依赖外部注入的接口对象的。

3、windows服务咋调试呢

static class Program
   {
       /// <summary>
       /// 应用程序的主入口点。
       /// </summary>
       static void Main(string[] args)
       {
           #region 初始化日志组件配置信息
           string assemblyFilePath = Assembly.GetExecutingAssembly().Location;
           string configFilePath = assemblyFilePath + ".config";
           log4net.Config.XmlConfigurator.ConfigureAndWatch(new FileInfo(configFilePath));
           #endregion
           #region 带参数运行 -i安装服务 -u卸载服务
           if (args.Length > 0)
           {
               AssemblyInstaller myAssemblyInstaller;
               myAssemblyInstaller = new AssemblyInstaller();
               myAssemblyInstaller.UseNewContext = true;
               myAssemblyInstaller.Path = System.AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + "\\" + System.AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName;
               System.Collections.Hashtable mySavedState = new System.Collections.Hashtable();
               switch (args[0].ToLower())
               {
                   case "-i":
                       myAssemblyInstaller.Install(mySavedState);
                       myAssemblyInstaller.Commit(mySavedState);
                       myAssemblyInstaller.Dispose();
                       return;
                   case "-u":
                       myAssemblyInstaller.CommandLine = new string[1] { "/u" };
                       myAssemblyInstaller.Uninstall(null);
                       myAssemblyInstaller.Dispose();
                       return;
                   default:
                       System.Console.WriteLine("------参数说明------");
                       System.Console.WriteLine("- i 安装服务！");
                       System.Console.WriteLine("- u 卸载服务！");
                       System.Console.ReadKey();
                       return;
               }
           }
           #endregion
           //ServiceBase[] ServicesToRun;
           //ServicesToRun = new ServiceBase[]
           //{
           //    new MiddlewareServiceSvr()
           //};
           //ServiceBase.Run(ServicesToRun);
           new MiddlewareServiceSvr().OnStart(null);
       }
   }

安装卸载服务可以用自带参数的办法。那么启动服务，停止服务，删除服务呢，用操作系统提供的命令就行了，比如net start ???，net stop ???。这里???是你的服务名。删除: sc delete ???。调试服务呢？把服务程序集在生成里面设置成“控制台应用程序”，这样可以在运行的时候用Console.WriteLine()...之类的方法来在控制台查看打印的变量或者调试信息了。把上面的服务标准运行方式改为直接调服务类的OnStart方法来启动服务。

4、截图展示：