IoC 容器的對象生存期管理
如果你一直在使用 IoC 容器，你可能已經(jīng)使用過了一些對象生存期管理模型(Object Lifetime Management)。通過對對象生存期的管理，將使對象的復(fù)用成為可能。同時其使容器可以控制如何創(chuàng)建和管理對象實例。
Unity 提供的對象生存期管理模型是通過從抽象類 LifetimeManager 的派生類來完成。Unity 將為每個類型的注冊創(chuàng)建生存期管理器。每當(dāng) UnityContainer 需要創(chuàng)建一個新的對象實例時，將首先檢測該對象類型的生存期管理器，是否已有一個對象實例可用。如果沒有對象實例可用，則 UnityContainer 將基于配置的信息構(gòu)造該對象實例并將該對象交予對象生存期管理器。
LifetimeManager
LifetimeManager 是一個抽象類，其實現(xiàn)了 ILifetimePolicy 接口。該類被作為所有內(nèi)置或自定義的生存期管理器的父類。它定義了 3 個方法：
GetValue - 返回一個已經(jīng)存儲在生存期管理器中對象實例。
SetValue - 存儲一個新對象實例到生存期管理器中。
RemoveValue - 從生存期管理器中將已存儲的對象實例刪除。UnityContainer 的默認實現(xiàn)將不會調(diào)用此方法，但可在定制的容器擴展中調(diào)用。
Unity 內(nèi)置了 6 種生存期管理模型，其中有 2 種即負責(zé)對象實例的創(chuàng)建也負責(zé)對象實例的銷毀(Dispose)。
TransientLifetimeManager - 為每次請求生成新的類型對象實例。 (默認行為)
ContainerControlledLifetimeManager - 實現(xiàn) Singleton 對象實例。 當(dāng)容器被 Disposed 后，對象實例也被 Disposed。
HierarchicalifetimeManager - 實現(xiàn) Singleton 對象實例。但子容器并不共享父容器實例，而是創(chuàng)建針對字容器的 Singleton 對象實例。當(dāng)容器被 Disposed 后，對象實例也被 Disposed。
ExternallyControlledLifetimeManager - 實現(xiàn) Singleton 對象實例，但容器僅持有該對象的弱引用(WeakReference)，所以該對象的生存期由外部引用控制。
PerThreadLifetimeManager - 為每個線程生成 Singleton 的對象實例，通過 ThreadStatic 實現(xiàn)。
PerResolveLifetimeManager - 實現(xiàn)與 TransientLifetimeManager 類似的行為，為每次請求生成新的類型對象實例。不同之處在于對象實例在 BuildUp 過程中是可被重用的。
Code Double
public interface IExample : IDisposable
{
void SayHello();
}
public class Example : IExample
{
private bool _disposed = false;
private readonly Guid _key = Guid.NewGuid();
public void SayHello()
{
if (_disposed)
{
throw new ObjectDisposedException("Example",
string.Format("{0} is already disposed!", _key));
}
Console.WriteLine("{0} says hello in thread {1}!", _key,
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
public void Dispose()
{
if (!_disposed)
{
_disposed = true;
}
}
}
TransientLifetimeManager
TransientLifetimeManager 是 Unity 默認的生存期管理器。其內(nèi)部的實現(xiàn)都為空，這就意味著每次容器都會創(chuàng)建和返回一個新的對象實例，當(dāng)然容器也不負責(zé)存儲和銷毀該對象實例。
private static void TestTransientLifetimeManager()
{
IExample example;
using (IUnityContainer container = new UnityContainer())
{
container.RegisterType(typeof(IExample), typeof(Example),
new TransientLifetimeManager());
// each one gets its own instance
container.Resolve().SayHello();
example = container.Resolve();
}
// container is disposed but Example instance still lives
// all previously created instances weren't disposed!
example.SayHello();
Console.ReadKey();
}
ContainerControlledLifetimeManager
ContainerControlledLifetimeManager 將為 UnityContainer 及其子容器提供一個 Singleton 的注冊類型對象實例。其只在第一次請求某注冊類型時創(chuàng)建一個新的對象實例，該對象實例將被存儲到生存期管理器中，并且一直被重用。當(dāng)容器析構(gòu)時，生存期管理器會調(diào)用 RemoveValue 將存儲的對象銷毀。
Singleton 對象實例對應(yīng)每個對象類型注冊，如果同一對象類型注冊多次，則將為每次注冊創(chuàng)建單一的實例。
private static void TestContainerControlledLifetimeManager()
{
IExample example;
using (IUnityContainer container = new UnityContainer())
{
container.RegisterType(typeof(IExample), typeof(Example),
new ContainerControlledLifetimeManager());
IUnityContainer firstSub = null;
IUnityContainer secondSub = null;
try
{
firstSub = container.CreateChildContainer();
secondSub = container.CreateChildContainer();
// all containers share same instance
// each resolve returns same instance
firstSub.Resolve().SayHello();
// run one resolving in other thread and still receive same instance
Thread thread = new Thread(
() => secondSub.Resolve().SayHello());
thread.Start();
container.Resolve().SayHello();
example = container.Resolve();
thread.Join();
}
finally
{
if (firstSub != null) firstSub.Dispose();
if (secondSub != null) secondSub.Dispose();
}
}
try
{
// exception - instance has been disposed with container
example.SayHello();
}
catch (ObjectDisposedException ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
Console.ReadKey();
}
HierarchicalLifetimeManager
HierarchicalLifetimeManager 類衍生自 ContainerControlledLifetimeManager，其繼承了父類的所有行為。與父類的不同之處在于子容器中的生存期管理器行為。ContainerControlledLifetimeManager 共享相同的對象實例，包括在子容器中。而 HierarchicalLifetimeManager 只在同一個容器內(nèi)共享，每個子容器都有其單獨的對象實例。
private static void TestHierarchicalLifetimeManager()
{
IExample example;
using (IUnityContainer container = new UnityContainer())
{
container.RegisterType(typeof(IExample), typeof(Example),
new HierarchicalLifetimeManager());
IUnityContainer firstSub = null;
IUnityContainer secondSub = null;
try
{
firstSub = container.CreateChildContainer();
secondSub = container.CreateChildContainer();
// each subcontainer has its own instance
firstSub.Resolve().SayHello();
secondSub.Resolve().SayHello();
container.Resolve().SayHello();
example = firstSub.Resolve();
}
finally
{
if (firstSub != null) firstSub.Dispose();
if (secondSub != null) secondSub.Dispose();
}
}
try
{
// exception - instance has been disposed with container
example.SayHello();
}
catch (ObjectDisposedException ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
Console.ReadKey();
}
ExternallyControlledLifetimeManager
ExternallyControlledLifetimeManager 中的對象實例的生存期限將有 UnityContainer 外部的實現(xiàn)控制。此生存期管理器內(nèi)部直存儲了所提供對象實例的一個 WeakReference。所以如果 UnityContainer 容器外部實現(xiàn)中沒有對該對象實例的強引用，則該對象實例將被 GC 回收。再次請求該對象類型實例時，將會創(chuàng)建新的對象實例。
private static void TestExternallyControlledLifetimeManager()
{
IExample example;
using (IUnityContainer container = new UnityContainer())
{
container.RegisterType(typeof(IExample), typeof(Example),
new ExternallyControlledLifetimeManager());
// same instance is used in following
container.Resolve().SayHello();
container.Resolve().SayHello();
// run garbate collector. Stored Example instance will be released
// beacuse there is no reference for it and LifetimeManager holds
// only WeakReference
GC.Collect();
// object stored targeted by WeakReference was released
// new instance is created!
container.Resolve().SayHello();
example = container.Resolve();
}
example.SayHello();
Console.ReadKey();
}
需要注意，在 Debug 模式下，編譯器不會優(yōu)化本地變量，所以引用有可能還存在。而在 Release 模式下會優(yōu)化。
PerThreadLifetimeManager
PerThreadLifetimeManager 模型提供“每線程單實例”功能。所有的對象實例在內(nèi)部被存儲在 ThreadStatic 的集合。容器并不跟蹤對象實例的創(chuàng)建并且也不負責(zé) Dispose。
private static void TestPerThreadLifetimeManager()
{
IExample example;
using (IUnityContainer container = new UnityContainer())
{
container.RegisterType(typeof(IExample), typeof(Example),
new PerThreadLifetimeManager());
Actionaction = delegate(int sleep)
{
// both calls use same instance per thread
container.Resolve().SayHello();
Thread.Sleep(sleep);
container.Resolve().SayHello();
};
Thread thread1 = new Thread((a) => action.Invoke((int)a));
Thread thread2 = new Thread((a) => action.Invoke((int)a));
thread1.Start(50);
thread2.Start(50);
thread1.Join();
thread2.Join();
example = container.Resolve();
}
example.SayHello();
Console.ReadKey();
}
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