SignalR中的依赖注入

什么是依赖注入?

如果你已经熟悉依赖注入可以跳过此节。

依赖注入 (DI) 模式下，对象并不为自身的依赖负责。 下边的例子是一个主动 DI. 假设你有个对象需要消息日志。你可能定义了一个日志接口:

C#

interface ILogger
{
    void LogMessage(string message);
}

在你的对象中，你可以创建一个 ILogger来记录消息。

C#

// 不用依赖注入。
class SomeComponent
{
    ILogger _logger = new FileLogger(@"C:\logs\log.txt");

    public void DoSomething()
    {
        _logger.LogMessage("DoSomething");
    }
}

可以工作，但不是最好的设计。如果你想将FileLogger换成其它的ILogger 实现, 你就得修改 SomeComponent。假如有一堆的对象使用 FileLogger, 你就得将所有的对象都改一遍，或者学决定将 FileLogger形成单例模式，你依旧需要整个程序的修改。

更好的做法是将 ILogger i注入到对象，比如通过构造函数：

C#

// 使用依赖注入.
class SomeComponent
{
    ILogger _logger;

    // Inject ILogger into the object.
    public SomeComponent(ILogger logger)
    {
        if (logger == null)
        {
            throw new NullReferenceException("logger");
        }
        _logger = logger;
    }

    public void DoSomething()
    {
        _logger.LogMessage("DoSomething");
    }
}

现在，对象不必操心选择哪个 ILogger来用。你可以切换 ILogger 的实现而不更改依赖的哪个对象。

C#

var logger = new TraceLogger(@"C:\logs\log.etl");
var someComponent = new SomeComponent(logger);

这个模式叫 构造函数注入. 另一种模式是设置注入，在需要的地方可以通过设置器方法或属性来设置依赖。

SignalR中简单依赖注入

细看一下聊天程序教程 Getting Started with SignalR. 下边是这个程序的Hub类：

C#

public class ChatHub : Hub
{
    public void Send(string name, string message)
    {
        Clients.All.addMessage(name, message);
    }
}

假设你想把聊天的信息在发送前先存下来。你可以定义一个接口来抽象这些功能，然后使用 DI 把这个接口注入到ChatHub 类中。

C#

public interface IChatRepository
{
    void Add(string name, string message);
    // Other methods not shown.
}

public class ChatHub : Hub
{
    private IChatRepository _repository;

    public ChatHub(IChatRepository repository)
    {
        _repository = repository;
    }

    public void Send(string name, string message)
    {
        _repository.Add(name, message);
        Clients.All.addMessage(name, message);
    }

唯一的问题是 SignalR 应用并不直接创建hub; SignalR 会为你创建。默认情况下，SignalR 期望一个有参数的构造方法。然而你可以很容易的注册一个函数来创建这个hub 实例，然后用这个函数来实现 DI. 调用GlobalHost.DependencyResolver.Register来注册这个函数。

C#

public void Configuration(IAppBuilder app)
{
	GlobalHost.DependencyResolver.Register(
		typeof(ChatHub),
		() => new ChatHub(new ChatMessageRepository()));

	App.MapSignalR();

	// ...
}

现在SignalR就会在你需要创建 ChatHub 实例的时候来调用这个匿名函数。

IoC 容器

上边的代码在简单的场合下已经不错了，但你还是得这样写：

C#

... new ChatHub(new ChatMessageRepository()) ...

在一个复杂的应用有很多的依赖，你可能要写大量的“装配”代码。这个代码很难维护，特别是嵌套的依赖。另外单元测试也很难。

有个解决方案就是使用IoC 容器。IoC容器是一个软件组件，用于负责管理依赖。你在容器中注册类型，然后使用容器创建对象。容器自动找出依赖关系。很多IoC容器也可以让你控制对象的生存期及生存域等。

注

"IoC"代表 "控制反转"，这是框架进入程序代码的一个常规模式。IoC容器为你构造对象，它“反转”了常规的流程控制。

SignalR中使用IoC容器

聊天应用可能太过简单而不能体现IoC窗口的好处。我们换一个 StockTicker 的例子来看看。

StockTicker 示例定义了两个主要的类：

• StockTickerHub: hub 类，管理客户端连接。
• StockTicker: 一个单例用于存放股票价格并定时更新。

StockTickerHub 放了一个 StockTicker 单例的引用，同时 StockTicker 放了一个 StockTickerHub的IHubConnectionContext引用。使用接口与StockTickerHub实例进行通讯。 (更多信息见： Server Broadcast with ASP.NET SignalR.)

我们用 IoC容器来解开一点依赖。首先，我们简化StockTickerHub和StockTicker类。在下边的代码中，我注释了部分我们用不到的代码。

删除StockTickerHub没有参数的构造器。取而代之，我们一般DI来创建hub。

C#

[HubName("stockTicker")]
public class StockTickerHub : Hub
{
    private readonly StockTicker _stockTicker;

    //public StockTickerHub() : this(StockTicker.Instance) { }

    public StockTickerHub(StockTicker stockTicker)
    {
        if (stockTicker == null)
        {
            throw new ArgumentNullException("stockTicker");
        }
        _stockTicker = stockTicker;
    }

    // ...

StockTicker, 删除单例。后边，我们使用 IoC容器控制StockTicker 的生命周期。同时，构造器申明为public。

C#

public class StockTicker
{
    //private readonly static Lazy<StockTicker> _instance = new Lazy<StockTicker>(
    //    () => new StockTicker(GlobalHost.ConnectionManager.GetHubContext<StockTickerHub>().Clients));

    // Important! Make this constructor public.
    public StockTicker(IHubConnectionContext<dynamic> clients)
    {
        if (clients == null)
        {
            throw new ArgumentNullException("clients");
        }

        Clients = clients;
        LoadDefaultStocks();
    }

    //public static StockTicker Instance
    //{
    //    get
    //    {
    //        return _instance.Value;
    //    }
    //}

下一步，我们重构代码来创建StockTicker的接口。 我们使用接口解除 StockTicker中StockTickerHub 类的耦合。

Visual Studio 做这种重构很容易，打开StockTicker.cs文件，右击 StockTicker 类申明，然后选择 重构 ...提取接口。

在提取接口对话框中, 点击选中所有。其它默认，点击确定。

Visual Studio创建了一个IStockTicker接口，同时更改 StockTicker 继承IStockTicker.

打开IStockTicker.cs 文件，把接口申明为public.

C#

public interface IStockTicker
{
    void CloseMarket();
    IEnumerable<Stock> GetAllStocks();
    MarketState MarketState { get; }
    void OpenMarket();
    void Reset();
}

StockTickerHub 中, 将StockTicker 的两个实例改为 IStockTicker:

C#

[HubName("stockTicker")]
public class StockTickerHub : Hub
{
    private readonly IStockTicker _stockTicker;

    public StockTickerHub(IStockTicker stockTicker)
    {
        if (stockTicker == null)
        {
            throw new ArgumentNullException("stockTicker");
        }
        _stockTicker = stockTicker;
    }

创建IStockTicker 接口不是必须的，但为展示DI如何帮助我们减少程序中各组件间的耦合。

添加 Ninject 库

有很多开源的.NET IoC。这个教程中，我用的是 Ninject. (其它流行的库包括 Castle Windsor, Spring.Net,Autofac, Unity, 和StructureMap.)

使用NuGet 包管理器安装 Ninject 库. 在Visual Studio中, 打开工具菜单选择库包管理器 | 包管理器命令行。在包管理器命令行窗口，输入以下命令：

PowerShell

Install-Package Ninject -Version 3.0.1.10

替换SignalR 依赖处理器

要让 Ninject 同 SignalR一起工作，创建一个类继承于DefaultDependencyResolver。

C#

internal class NinjectSignalRDependencyResolver : DefaultDependencyResolver
{
    private readonly IKernel _kernel;
    public NinjectSignalRDependencyResolver(IKernel kernel)
    {
        _kernel = kernel;
    }

    public override object GetService(Type serviceType)
    {
        return _kernel.TryGet(serviceType) ?? base.GetService(serviceType);
    }

    public override IEnumerable<object> GetServices(Type serviceType)
    {
        return _kernel.GetAll(serviceType).Concat(base.GetServices(serviceType));
    }
}

这个类重写DefaultDependencyResolver的GetService 和GetServices 方法 。 SignalR 在运行时调用这些方法创建各种对象，包括hub 实例，以及SignalR内部的各类服务。

• GetService创建类型的单个实例。重写这个方法调用Ninject内核的TryGet方法。如果这个方法返回null, 则回到默认的处理器。
• GetServices 方法创建特定类型的对象集合。重写这个方法将Ninject的结果和默认处理器的结果联系起来。

配置Ninject 绑定

现在我们使用 Ninject来申明类型绑定

打开应用程序的 Startup.cs 类文件(that you either created manually as per the package instructions in readme.txt, or that was created by adding authentication to your project). 在 Startup.Configuration 方法中, 创建 Ninject 容器, Ninject 叫做 kernel.

C#

var kernel = new StandardKernel();

创建自定义依赖处理器的实例:

C#

var resolver = new NinjectSignalRDependencyResolver(kernel);

创建IStockTicker 的绑定，如下：

C#

kernel.Bind<IStockTicker>()
    .To<Microsoft.AspNet.SignalR.StockTicker.StockTicker>()  // Bind to StockTicker.
    .InSingletonScope();  // Make it a singleton object.

这个代码说了两件事。首先，程序什么时候需要IStockTicker, kernel需要创建一个StockTicker的实例。其次， StockTicker类需要创建为单例对象。 Ninject创建对象的一个实例，并返回每个请求相同的实例。

创建IHubConnectionContext的绑定如下：

C#

kernel.Bind(typeof(IHubConnectionContext<dynamic>)).ToMethod(context =>
                    resolver.Resolve<IConnectionManager>().GetHubContext<StockTickerHub>().Clients
                     ).WhenInjectedInto<IStockTicker>();

代码创建一个匿名函数返回一个 IHubConnection。WhenInjectedInto 方法告诉 Ninject只在创建IStockTicker实例的时候使用这个函数。理由是SignalR 内部创建 IHubConnectionContext实例，我们并不想重写SignalR是如何创建他们的。这个函数只用于我们的 StockTicker 类。

增加一个hub配置将依赖处理器传给 MapSignalR 方法:

C#

var config = new HubConfiguration();
config.Resolver = resolver;
Microsoft.AspNet.SignalR.StockTicker.Startup.ConfigureSignalR(app, config);

更新示例的Startup类的Startup.ConfigureSignalR方法参数:

C#

public static void ConfigureSignalR(IAppBuilder app, HubConfiguration config)
{
    app.MapSignalR(config);
}

现在SignalR将会使用MapSignalR中指定的处理器，替代默认的处理器。

这里列出了 Startup.Configuration的完整代码：

C#

public class Startup
{
    public void Configuration(IAppBuilder app)
    {
        // For more information on how to configure your application, visit http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=316888

        var kernel = new StandardKernel();
        var resolver = new NinjectSignalRDependencyResolver(kernel);

        kernel.Bind<IStockTicker>()
            .To<Microsoft.AspNet.SignalR.StockTicker.StockTicker>()  // Bind to StockTicker.
            .InSingletonScope();  // Make it a singleton object.

        kernel.Bind(typeof(IHubConnectionContext<dynamic>)).ToMethod(context =>
                resolver.Resolve<IConnectionManager>().GetHubContext<StockTickerHub>().Clients
                    ).WhenInjectedInto<IStockTicker>();

        var config = new HubConfiguration();
        config.Resolver = resolver;
        Microsoft.AspNet.SignalR.StockTicker.Startup.ConfigureSignalR(app, config);
    }
}

在 Visual Studio中 安 F5运行StockTicker程序。在浏览器窗口中，导航到 http://localhost:*port*/SignalR.Sample/StockTicker.html.

这个程序的功能和前边完全一样。 (描述内容见： Server Broadcast with ASP.NET SignalR.) 我们没有改变行为，只是将代码变得容易测试、维护和进化。