跟我一起学.NetCore之Options实例演示及分析

前言

来啦！来啦！上一节一堆代码，是不是感觉甚是无味啊？没关系，这里结合上一节内容专注举例演示，绝不废话！走起~~~~~

正文

老规矩，一个WebApi项目走起，项目结构如下：

上一节中提到，Options是基于依赖注入的，所以我们需要将相关服务进行注册，如下：

注册完成之后就可以直接用啦，这里新建了一个ComputerController进行测试：

运行走起：

通常在使用的时候，相关服务的配置会放到配置文件中，比如数据库连接字符串等，所以在注册的时候将初始化的内容从配置中获取即可，如下：

跑起来~~~

通过以上的实例演示，可能会好奇为啥不直接用Configuration，我是这样理解的：通过Options的话，服务不限制使用初始化方式，根据需求选择，如果使用配置文件取值，服务也和配置没有直接关系，从而使得服务的使用没有过多限制；另外服务内部使用也比较便捷，就单纯操作Options对象；

哎呀，又来这一套，使用太简单了，来点真货呗，此时应该有小伙伴按捺不住了问：Options的相关服务是怎么注册的，初始化和上一节讲的初始化有啥关系？来来来，不急，以下慢慢品~~~

那从哪开始呢？

上一小节说的TOptions对象创建的三大步，创建内部直接New了(忘了的可以回顾一下上一节:跟我一起学.NetCore之选项(Options)核心类型简介)，那这里就从注册初始化的地方下手：

Services.Configure方法中肯定有事，不然一句代码咋就让后面使用如此便捷呢，来，直接看源代码：

// Copyright (c) .NET Foundation. All rights reserved.
// Licensed under the Apache License, Version 2.0. See License.txt in the project root for license information.

using System;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Options;

namespace Microsoft.Extensions.DependencyInjection
{
    /// <summary>
    /// Extension methods for adding configuration related options services to the DI container.
    /// </summary>
    public static class OptionsConfigurationServiceCollectionExtensions
    {
       // 挨着的这三个方法都是IServiceCollection 的扩展方法
        public static IServiceCollection Configure<TOptions>(this IServiceCollection services, IConfiguration config) where TOptions : class
            => services.Configure<TOptions>(Options.Options.DefaultName, config);
        public static IServiceCollection Configure<TOptions>(this IServiceCollection services, string name, IConfiguration config) where TOptions : class
            => services.Configure<TOptions>(name, config, _ => { }); 
        public static IServiceCollection Configure<TOptions>(this IServiceCollection services, IConfiguration config, Action<BinderOptions> configureBinder)
            where TOptions : class
            => services.Configure<TOptions>(Options.Options.DefaultName, config, configureBinder);
        // 关键方法
        public static IServiceCollection Configure<TOptions>(this IServiceCollection services, string name, IConfiguration config, Action<BinderOptions> configureBinder)
            where TOptions : class
        {
            if (services == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(services));
            }

            if (config == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(config));
            }
             // 注册Options相关服务，这是关键方法
            services.AddOptions();
            // IOptionsChangeTokenSource 注册，后续用于通知
            services.AddSingleton<IOptionsChangeTokenSource<TOptions>>(new ConfigurationChangeTokenSource<TOptions>(name, config));
            // 注册从配置系统中获取配置值的服务
            return services.AddSingleton<IConfigureOptions<TOptions>>(new NamedConfigureFromConfigurationOptions<TOptions>(name, config, configureBinder));
        }
    }
}

上面代码中services.AddOptions()是关键方法，再翻代码瞅瞅：

  public static class OptionsServiceCollectionExtensions
 {
        // 恍然大悟吧，就是这个扩展方法，把服务都注册好了，所以使用的时候才直接注入即可
        public static IServiceCollection AddOptions(this IServiceCollection services)
        {
            if (services == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(services));
            }
            // 使用TryAdd的注入方式，为了对应服务类型只注册一次
            // 注册IOptions<>，实现类是OptionsManager<>
            services.TryAdd(ServiceDescriptor.Singleton(typeof(IOptions<>), typeof(OptionsManager<>)));
            // 注册IOptionsSnapshot<>，实现类是OptionsManager<>
            services.TryAdd(ServiceDescriptor.Scoped(typeof(IOptionsSnapshot<>), typeof(OptionsManager<>)));
            // 注册IOptionsMonitor<>,实现类是OptionsMonitor<>
            services.TryAdd(ServiceDescriptor.Singleton(typeof(IOptionsMonitor<>), typeof(OptionsMonitor<>)));
            // 注册IOptionsFactory<> ,实现类是OptionsFactory<>
            services.TryAdd(ServiceDescriptor.Transient(typeof(IOptionsFactory<>), typeof(OptionsFactory<>)));
            // 注册IOptionsMonitorCache<>, 实现类是OptionsCache<>
            services.TryAdd(ServiceDescriptor.Singleton(typeof(IOptionsMonitorCache<>), typeof(OptionsCache<>)));
            return services;
        }
        // 对应创建TOption 初始化的两小步，步骤1Configure
        public static IServiceCollection Configure<TOptions>(this IServiceCollection services, string name, Action<TOptions> configureOptions)
            where TOptions : class
        {
            if (services == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(services));
            }

            if (configureOptions == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(configureOptions));
            }

            services.AddOptions();
            services.AddSingleton<IConfigureOptions<TOptions>>(new ConfigureNamedOptions<TOptions>(name, configureOptions));
            return services;
        }
        // 对应创建TOption 初始化的两小步，步骤2 PostConfigure
        public static IServiceCollection PostConfigure<TOptions>(this IServiceCollection services, string name, Action<TOptions> configureOptions)
            where TOptions : class
        {
            if (services == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(services));
            }

            if (configureOptions == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(configureOptions));
            }

            services.AddOptions();
            services.AddSingleton<IPostConfigureOptions<TOptions>>(new PostConfigureOptions<TOptions>(name, configureOptions));
            return services;
        }
        ......省略了其他方法....
 }

看了以上代码，是不是豁然开朗了，Options的相关服务注册都是在AddOptions扩展方法中完成的，至于其中的Configure和PostConfigure实则对应着上一节的创建Options初始化的过程；以上注册的核心类型的生命周期需要了解一下，后面举例会关联到：

IOptions<>：Singleton - 单例模式
IOptionsSnapshot<>：Scoped - 作用域范围模式
IOptionsMonitor<>: Singleton - 单例模式

Configure是注册时进行初始化，而PostConfigure一般会用在读取到配置数据之后对数据进行加工，如下：

接下来说热更新，也就是配置改变，服务对应的Options能获取最新的值，代码稍微优化一下：

第一次访问，第二次访问前进行配置文件修改，然后在访问，运行结果如下：

可以看到，配置数据改变时，IOptionsSnapshot<>和IOptionsMonitor<>都能获取到最新的值，IOptions<>没有获取到，简单分析一下：

IOptons<>和IOptionsSnapshot<>其实内部是一样的，只是注入的生命周期不一样，前者是单例，后者是Scoped，这样就使得后者每次请求都是不同的IOptionsSnapshot对象，从而就能获取最新的值；而单例IOptions对象一致不变；那为什么单例的IOptionsMonitor类型能改变呢，那是因为IOptionsMonitor提供了监听改变的功能，上一节有简单说明；

如果在配置数据改变时，需要通知Option怎么办呢？通过IOptionsMonitor的OnChange监听改变，如下：