面试题精选03-单例服务内使用作用域服务会存在什么问题

单例服务使用作用域服务的场景

1. 定时任务后台服务，需要访问数据库上下文执行某些特定操作，定时任务后台服务是单例服务，数据库上下文是依赖于当前请求的作用域服务，因此需要手动创建作用域，并在作用域内解析数据库上下文。

public class TaskBackgroundService : BackgroundService  
{  
    private readonly IServiceScopeFactory _scopeFactory;  

    public TaskBackgroundService(IServiceScopeFactory scopeFactory)  
    {  
        _scopeFactory = scopeFactory;  
    }  

    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)  
    {  
        // Create a scope using the CreateScope method  
        using (var scope = _scopeFactory.CreateScope())  
        {  
            // Resolve the database context using the GetRequiredService method  
            var dbContext = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<MyDbContext>();  
            // Do something with the database context  
            var users = await dbContext.Users.ToListAsync();  
            // ...  
        }  
    }  
}

2. 缓存服务，需要访问配置服务来获取缓存设置，缓存服务是单例服务，配置服务是依赖于当前请求的作用域服务，因此需要手动创建作用域，并在作用域内解析配置服务。

   public class CacheService
   {
       private readonly IServiceScopeFactory _scopeFactory;
    
       public CacheService(IServiceScopeFactory scopeFactory)
       {
           _scopeFactory = scopeFactory;
       }
    
       // Define a method to get data from the cache
       public async Task<T> GetDataAsync<T>(string key)
       {
           // Create a scope using the CreateScope method
           using (var scope = _scopeFactory.CreateScope())
           {
               // Resolve the configuration service using the GetService method
               var configuration = scope.ServiceProvider.GetService<IConfiguration>();
               // Get the cache settings from the configuration
               var cacheSettings = configuration.GetSection("CacheSettings").Get<CacheSettings>();
               // Do something with the cache settings
               var cache = new DistributedCache(cacheSettings);
               // Get data from the cache
               var data = await cache.GetAsync<T>(key);
               return data;
           }
       }
   }
   

3. 通知服务，需要获取用户服务获取用户信息来发送邮件或短信通知，通知服务是单例服务，用户服务是依赖于当前请求的作用域服务，因此需要手动创建作用域，并在作用域内解析用户服务。

   public class NotificationService
   {
       private readonly IServiceScopeFactory _scopeFactory;
    
       public NotificationService(IServiceScopeFactory scopeFactory)
       {
           _scopeFactory = scopeFactory;
       }
    
       // Define a method to send notifications to users
       public async Task SendNotificationAsync(string message, int userId)
       {
           // Create a scope using the CreateScope method
           using (var scope = _scopeFactory.CreateScope())
           {
               // Resolve the user service using the GetRequiredService method
               var userService = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<IUserService>();
               // Get the user's contact information from the user service
               var user = await userService.GetUserByIdAsync(userId);
               var email = user.Email;
               var phone = user.Phone;
               // Do something with the contact information
               var emailService = new EmailService();
               var smsService = new SmsService();
               // Send notifications to the user via email and SMS
               await emailService.SendEmailAsync(email, message);
               await smsService.SendSmsAsync(phone, message);
           }
       }
   }
   

存在的问题

1. 提高了代码的复杂性和开销：如果在单例服务中使用作用域服务，则需要将作用域注入到单例服务中，手动创建和释放作用域，然后从作用域的服务提供程序解析作用域服务。这会为单例服务添加一些额外的代码和逻辑，这可能会使其更难读取和维护。它还会增加一些额外的内存和CPU使用率，以创建和释放作用域并通过GetRequiredService方法或GetService方法去解析服务。

2. 可能会出现内存泄漏或其它错误异常：如果未正确创建和释放作用域，可能会出现内存泄漏问题，在作用域内使用作用域服务可能会出现提示如下异常错误

   Cannot resolve scoped service from root provider
   

优点

1. 避免出现并发问题：如果使用单例服务内访问数据库上下文，则可能会遇到并发错误。通过在单例服务内使用作用域服务，可以确保每个请求都有自己的数据库上下文实例，并避免这些错误。
2. 确保正确处置作用域内的服务及其依赖项：如果使用单一实例服务访问数据库上下文，则可能会忘记释放它或过早释放它，这可能会导致内存泄漏或数据损坏。通过在单一实例服务中使用作用域服务，可以确保在请求结束时释放作用域，并随请求释放数据库上下文。