Dependency Injection 8.0新功能——KeyedService

本文只介绍 .NET Dependency Injection 8.0新功能——KeyedService，假定读者已熟练使用之前版本的功能。

注册带Key的类

8.0之前，注册一个类往往是AddSingleton<IFoo, Foo>()，8.0添加了一个新功能：“可以注册一个带Key的类”AddKeyedSingleton<IFoo, Foo>("keyA")。获取服务方法由GetService<IFoo>()变成了GetKeyedService<IFoo>("keyA")，并且调用这两个方法创建出来的对象是不同的。

如果想通过构造函数注入，只需要在参数前面加上特性[FromKeyedServices("keyA")] 即可，特性里的参数就是key的名字。如果想在构造函数中获取key的值则使用特性[ServiceKey]。我们还可以注册时把key设置为KeyedService.AnyKey（这是框架提供的类），只需使用任意非null值作为key就可以获取对象。暂时不支持使用通配符匹配，也许以后会加......

class Bar : IBar
{
    public Bar([ServiceKey] int key, [FromKeyedServices("keyA")] IFoo foo, IServiceProvider root)
    {
        //注意：key的类型要和调用时一致。
        Console.WriteLine($"key:{key}，Compare：{foo == root.GetKeyedService<IFoo>("keyA")}");
    }
}
public static class KeyedService
{
    /// Represents a key that matches any key.
    public static object AnyKey { get; } = new AnyKeyObj();
    private sealed class AnyKeyObj
    {
        public override string? ToString() => "*";
    }
}

深入理解

8.0之前，获取一个对象需要用到的一个“标识”，比如调用GetService<IFoo>()，这个“标识”就是IFoo；也就是ServiceDescriptor里面的ServiceType。而在8.0后“标识”变成了IFoo+"keyA"，也就是ServiceDescriptor里面的ServiceType+新增的ServiceKey。

public class ServiceDescriptor
{
    public object? ServiceKey { get; } 
    public Type? ImplementationType => _implementationType;        
    public Type ServiceType { get; }
    public ServiceLifetime Lifetime { get; }

对于以前注册的类，ServiceKey默认是null，所以“标识”就是ServiceKey+null。调用GetService<IFoo>()就等于调用GetKeyedService<IFoo>(null)。

再举一个例子：

//类型的注册信息放在_descriptorLookup，8.0前，是通过ServiceType作为字典的键，
//8.0是把ServiceIdentifier（也就是ServiceKey+ServiceType）作为字典的键
//7.0
private readonly Dictionary<Type, ServiceDescriptorCacheItem> _descriptorLookup = new();
//8.0
private readonly Dictionary<ServiceIdentifier, ServiceDescriptorCacheItem> _descriptorLookup = new();
internal readonly struct ServiceIdentifier : IEquatable<ServiceIdentifier>
{
    public object? ServiceKey { get; }
    public Type ServiceType { get; }
}

循环引用

前面讲到可以通过[ServiceKey]获取调用时的Key；而没有注册key的服务是无法在构造函数中注入key的值。通过这个功能可以解决循环引用的问题，先看代码。

class Foo : IFoo
{
    //这个构造函数给GetService<IFoo>()使用
    public Foo()
    {
        this.Num = 10;
    }
    //这个构造函数给GetKeyedServices<IFoo>("keyA")使用
    public Foo([ServiceKey] string key, IFoo foo)
    {
        Console.WriteLine($"key:{key},this.Num:{this.Num},foo.Num:{foo.Num}");
    }
    public int Num { get; set; }
}

代码执行流程：

• 1.DI首先获取Foo的所有构造函数并且按构造函数的参数从多到少进行排序
• 2.遍历所有构造函数，首先获取参数最多的构造函数 Foo([ServiceKey] string key, IFoo foo)，开始判断构造函数的参数能否被DI创建
• 3.DI首先判断string key这个参数，能够创建；然后继续判断第二个参数IFoo foo能否被创建
• 4.重复第一步
• 5.重复第二步
• 6.DI首先判断string key这个参数，不能够创建；所以无法调用构造函数 Foo([ServiceKey] string key, IFoo foo)创建Foo实例
• 7.继续遍历构造函数，第二个构造函数是无参的，DI能够创建foo对象。
• 8.对于GetKeyedServices<IFoo>("keyA")，是使用的这个构造函数Foo([ServiceKey] string key, IFoo foo)创建的对象。IFoo foo是使用无参构造函数创建的。

注意点：

• 参数[ServiceKey] string key一定要写在参数IFoo foo前面，否则就会循环引用
• 注册服务时，要注册两种（带key的和不带key的都要注册）AddScoped<IFoo, Foo>() .AddKeyedScoped<IFoo, Foo>("keyA")

总结

以前的用法往往是接口对应实现类，通过DI获取对象，只需要知道接口的名字，就可以通过GetService方法或者构造函数注入获取对象。
现在是接口+key对应实现类，通过DI获取对象，需要知道接口+key。如果key为null就和以前的用法一模一样。
结束。第一次写文章如有错误，欢迎各位批评指点，谢谢！