依赖注入在 dotnet core 中实现与使用：4. 集成 Autofac

本示例使用 .net core 5 rc-1 实现。

1. 添加 Nuget 包引用

使用 Autofac 当然要添加 Autofac 的 Nuget 包，主要涉及到两个：

• Autofac.Extensions.DependencyInjection 核心支持包
• Autofac.Extras.DynamicProxy2 AOP 动态代理支持
  
  如果不需要动态代理的话，只需要添加第一个即可。

dotnet add package Autofac.Extensions.DependencyInjection

2. 配置 Autofac

首先需要需要配置 Autofac 的容器工厂。

由于需要使用 Autofac 的容器，所以在构建应用程序的时候，需要使用 Autofac 的服务工厂。主程序 Program 中的 CreateHostBuilder() 方法需要增加一行，修改之后如下所示：

 public static IHostBuilder CreateHostBuilder (string[] args) =>
            Host.CreateDefaultBuilder (args)
            .UseServiceProviderFactory (new AutofacServiceProviderFactory ())
            .ConfigureWebHostDefaults (webBuilder => {
                webBuilder.UseStartup<Startup> ();
            });
}

然后，需要在 Startup() 中配置服务注册。

Autofac 的服务工厂会在调用 ConfigureServices() 之后，自动调用名为 ConfigureContainer() 的方法，一般情况下，我们会在这个方法里面使用 Autofac 来注册服务。

在 Startup 文件中，添加如下的 ConfigureContainer() 方法。ContainerBuilder 是定义在命名空间 Autofac 中的，注意添加对该命名空间的引用。

using Autofac;

public void ConfigureContainer (ContainerBuilder builder) {
      ......
}

Autofac 提供了各种注册服务的方法，不是微软的 Addxxx() 方式，而是 Registerxxx() 方式。

例如，如果我们已经定义了一个 IDbService 接口，而它的实现类型是 DbService。那么，注册服务的形式如下所示：

 // register type, and enable interceptor injection
 builder.RegisterType<DbService> ().As<IDbService> ()
            .InstancePerLifetimeScope ();

DbService 是注册在容器中的实现类型，而 As<IDbService> 是在容器中注册的类型。注入的时候需要使用这个接口类型。InstancePerLifetimeScope() 则是说明它的生命周期是 Scope 类型的。

可以看到，在 Autofac 中，使用链式调用的方式来完成服务注册。

3. 使用 Autofac Module 进行注册

Autofac 提供了一个名为 Module 的概念，它支持将一组相关的服务注册过程进行打包，以简化配置和部署。

Autofac 提供了名为 Autofac.IModule 接口，以及一个它的抽象实现类型 Autofac.Module。它的核心是 Load() 方法，用来完成服务的注册。我们可以重载它以实现自定义的服务注册，该方法的签名如下：

protected virtual void Load(
	ContainerBuilder builder
)

可以看到该方法提供同样的 ContainerBuilder 参数来提供服务注册的支持。

这样的话，前面的服务注册可以转移到一个 Autofac 的 Module 中来。

我们可以定义一个服务注册类，如下所示：

using Autofac;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

public class ServiceAutofacModule : Autofac.Module {
    protected override void Load (ContainerBuilder builder) {
           // register type, and enable interceptor injection
           builder.RegisterType<DbService> ().As<IDbService> ()
              .InstancePerLifetimeScope ();
    }
}

然后，将 Startup() 中的 ConfigureContainer() 调整为如下形式，使用 Module 的方式完成服务注册。

public void ConfigureContainer (ContainerBuilder builder) {

            // use autofac module
            builder.RegisterModule<ServiceAutofacModule>();
}

Module 的使用详见：https://autofaccn.readthedocs.io/en/latest/configuration/modules.html

4. 常见的注册方式

1. 按照类型进行注册

// register type, and enable interceptor injection
        builder.RegisterType<DbService> ().As<IDbService> ()
            .InstancePerLifetimeScope ();

2. 按已经引用的程序集注册

var assembly = assembly.Load ("Domain.Services");
        builder.registerAssemblyType (assembly)
            .AsImplementedInterfaces ()
            .InstancePerLifetimeScope ();

3. 注册程序集中的某些服务

下面的代码中，先取得了 ControllerBase 的类型，然后在当前程序集中查找所有派生自 ControllerBase 的 Api 控制器

    builder.RegisterAssemblyTypes(typeof(Program).Assembly)
        .Where(t => t.Name.EndsWith("Service"))
        .AsImplementedInterfaces()
        .InstancePerLifetimeScope();

5. 使用属性注入

Autofac 除了支持构造函数注入，还支持属性注入，属性注入会在构造函数注入之后进行。

必须要注意的是，必须在使用属性注入的服务上进行声明，

例如，如果 DbService 需要支持属性注入，那么需要在注册该服务的时候进行声明。

        builder.RegisterType<DbService> ().As<IDbService> ()
            .PropertiesAutowired()
            .InstancePerLifetimeScope ();

ASP.NET Core 中，对控制器进行属性注入的特殊处理

默认情况下，ASP.NET Core 对于控制器并不是从容器中创建的，所以如果你检查容器中的注册，是看不到控制器的注册的。

为了支持属性注入，需要让 ASP.NET Core 将控制器也注册到容器中。这可以在 AddControllers() 方法之后，调用 AddControllersAsServices() 来实现。

 public void ConfigureServices (IServiceCollection services) {

            services.AddControllers()
                .AddControllersAsServices();
}

然后，我们需要对控制器添加支持属性注入的声明。

既可以针对单个的控制器类

// make property autowire at one controller
builder.RegisterType<WeatherForecastController>()
            .PropertiesAutowired();

也可以针对所有的控制器。

 // make property autowire at all api controller
 var controllerBaseType = typeof (ControllerBase);
 builder.RegisterAssemblyTypes (typeof (Program).Assembly)
            .Where (t => controllerBaseType.IsAssignableFrom (t) &&
                t != controllerBaseType)
            .PropertiesAutowired ();

6. 使用 AOP 动态代理

使用 AOP 需要如下的 4 个步骤。

1. 定义拦截器

拦截器的接口 IInterceptor 定义在命名空间 Castle.DynamicProxy 中，需要注意的是，它需要添加对 NuGet 包 Autofac.Extras.DynamicProxy 的引用。

dotnet add package Autofac.Extras.DynamicProxy

实现 IInterceptor 接口。

using Castle.DynamicProxy;
using System;

 public class DbServiceInterceptor:IInterceptor
    {
        public virtual void Intercept(IInvocation invocation)
        {
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now}: Before method execting. ");
            invocation.Proceed();
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now}: After method exected.");
        }
    }

2. 注册拦截器

拦截器也同样需要注册到容器中。

// register interceptor
builder.RegisterType<DbServiceInterceptor> ();

3. 启用拦截器

需要支持拦截器的服务需要启用拦截器，然后才能使用拦截器。

        // register type, and enable interceptor injection
        builder.RegisterType<DbService> ().As<IDbService> ()
            .EnableInterfaceInterceptors ()
            .InstancePerLifetimeScope ();

可以使用 EnableInterfaceInterceptors() 或者 EnableClassInterceptors() 扩展方法来启用拦截器。

EnableInterfaceInterceptors() 创建接口代理来执行拦截，而 EnableClassInterceptors() 则创建目标组件的子类来执行拦截。

4. 使用拦截器

第一种方式是在使用拦截器的服务上，通过特性来声明使用的拦截器。

using Autofac.Extras.DynamicProxy;
using Castle.DynamicProxy;

[Intercept (typeof (DbServiceInterceptor))]
public class DbService : IDbService {

    public string Say () {
        return "Hello";
    }
}

当使用特性来关联拦截器的时候，不需要在注册服务的时候指定拦截器。你只需要启用，实际的拦截器将被自动发现。

第二种方式是在注册服务的时候指定，使用 InterceptedBy() 扩展方法。

builder.RegisterType<SomeType>()
       .EnableClassInterceptors()
       .InterceptedBy(typeof(CallLogger));

注意：

• 使用公共接口
• 类拦截要求被拦截的方法是虚方法，因为使用了子类代理技术。
• 通过表达式创建的服务，或者使用实例注册的服务，不能使用子类方式代理，此时，要使用接口代理。
• 要使用接口代理，服务必须仅仅通过接口提供服务，为了最佳的性能，所有此类服务接口必须是注册的一部分，例如使用 .As 子句。
• 如果通过 EnableClassInterceptors() 使用了类拦截，则避免使用构造函数选择器 UsingConstructor()。在使用类拦截的时候，会为代理类生成新的构造函数以获取你希望使用的拦截器。如果你使用了 UsingConstructor()，就会跳过此逻辑。导致拦截器不能被使用。

已知问题：

• 同步方法拦截。Castle 拦截器仅仅支持同步方法拦截。不支持显式的 async/await 方法。但是，async/await 是 Task 的语法糖，你可以在拦截器中使用 Task 和 ContinueWith() 之类的方法。 This issue 展示了用法。另外，这些助手类 也使得 async 工作更容易一点。
• Castle.Core 版本问题。

参考资料

• Autofac 官网
• Autofac Document
• Autofac at GitHub
• Sample Project
• Aspect Oriented Programming (AOP) in .NET Core and C# using AutoFac and DynamicProxy