在 .NET Core（包括后续的 .NET 5+）中，IServiceCollection是 依赖注入（Dependency Injection, DI）的核心组件之一，属于框架内置的依赖注入容器的一部分。它的作用是管理应用程序中服务的注册和依赖关系，并最终构建一个服务提供者（IServiceProvider），供应用程序解析和使用这些服务。
需要详细解释每个生命周期的适用场景。比如Transient每次请求都新建实例，Scoped在同一个请求内重用，Singleton整个应用生命周期一个实例。这对性能优化和资源管理很重要。
1. 核心功能
IServiceCollection本质上是一个服务注册表，开发者通过它：
- 注册服务：将接口与具体实现类关联。
- 定义生命周期：指定服务的实例作用域（如单例、请求作用域等）。
- 配置依赖关系：声明服务之间的依赖链。
2. 核心方法与生命周期
在 .NET Core 中，常用的注册方法如下：
| 方法 | 生命周期 | 适用场景 |
|---|---|---|
| AddTransient<TService> | 每次从容器请求时创建新实例。 | 无状态服务（如工具类、计算逻辑）。 |
| AddScoped<TService> | 在同一作用域（如 HTTP 请求）内共享同一个实例。 | 有状态且需请求内复用的服务（如数据库上下文）。 |
| AddSingleton<TService> | 整个应用程序生命周期内只创建一个实例。 | 全局共享的服务（如配置、缓存）。 |
示例代码
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
// 注册服务并指定生命周期
services.AddTransient<ILogger, FileLogger>(); // 瞬时
services.AddScoped<IDatabase, SqlServerDatabase>(); // 请求作用域
services.AddSingleton<ICache, MemoryCache>(); // 单例
}
3. 底层实现
- 命名空间：Microsoft.Extensions.DependencyInjection
- 本质：IServiceCollection是一个IList<ServiceDescriptor>的封装，存储所有注册的服务描述信息。
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构建容器：通过BuildServiceProvider()方法生成IServiceProvider，用于后续服务解析：
IServiceProvider serviceProvider = services.BuildServiceProvider();
4. 依赖注入流程
- 注册阶段：在Startup.ConfigureServices方法中注册服务。
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解析阶段：框架通过构造函数、属性或方法注入服务。
public class OrderController : Controller
{
private readonly IDatabase _db;
// 构造函数注入
public OrderController(IDatabase db)
{
_db = db;
}
}
5. 与框架的集成
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ASP.NET Core 的依赖：
ASP.NET Core 框架底层依赖IServiceCollection管理所有组件（如控制器、中间件、过滤器等）。 -
扩展性：
支持通过第三方容器（如 Autofac、DryIoc）替换默认容器，实现更复杂的依赖管理。
6. 实际应用场景
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解耦业务逻辑：
通过接口与实现分离，便于替换具体实现（如切换数据库、日志系统）。 -
单元测试：
依赖注入使得 Mock 服务更容易，提升测试灵活性。 -
管理资源生命周期：
避免内存泄漏（如正确释放数据库连接）。
总结
- IServiceCollection是 .NET Core 依赖注入的基石，负责服务的注册和生命周期管理。
- 生命周期控制是其核心特性，直接影响服务的行为和资源使用效率。
- 通过框架内置的 DI 容器，开发者可以快速构建低耦合、高可维护的应用程序。
