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.NET 中依賴注入組件 Autofac 的性能漫聊

2021-01-30 06:03:49 .NET開發

Autofac 是一款超贊的 .NET IoC 容器 ,在眾多性能測評中,它也是表現最優秀的一個, 它管理類之間的依賴關系, 從而使 應用在規模及復雜性增長的情況下依然可以輕易地修改,它的實作方式是將常規的.net類當做 組件 處理,

簡單的性能測驗

在 LINQPad 中,我們可以很容易的構建出一個測驗環境(需要引入 Microsoft.Extensions.DependencyInjection 和 Autofac.Extensions.DependencyInjection 組件):

void Main()
{
	var services = new ServiceCollection();
	services.AddSingleton<ClassSingleton>();
	services.AddTransient<ClassTransient>();
	services.AddScoped<ClassScoped>();


	var builder = new Autofac.ContainerBuilder();
	builder.Populate(services);
	var provider = new AutofacServiceProvider(builder.Build());
	
	var singleton = provider.GetService<ClassSingleton>();
	singleton.Dump();
}

// You can define other methods, fields, classes and namespaces here
class ClassSingleton
{
	public string Name =>this.GetType().Name;
}
class ClassTransient
{
	public string Name => this.GetType().Name;
}
class ClassScoped
{
	public string Name => this.GetType().Name;
}

寫一些簡單的性能進行測驗代碼:

private static void TestSingleton(IServiceProvider provider, int times)
{
	for (int i = 0; i < times; i++)
	{
		var _ = provider.GetRequiredService<ClassSingleton>();
	}
}
private static void TestTransient(IServiceProvider provider, int times)
{
	for (int i = 0; i < times; i++)
	{
		var _ = provider.GetRequiredService<ClassTransient>();
	}
}
private static void TestScoped(IServiceProvider provider, int times)
{
	using (var scope = provider.CreateScope())
	{
		for (int i = 0; i < times; i++)
		{
			var _ = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<ClassScoped>();
		}
	}
}

在 LINQPad 中對上述代碼進行一萬次、十萬次、百萬次三個量級的測驗,得出以下報表(縱軸單位為“毫秒”):

從統計圖中可以看到,即便是最耗時的 Transient 物件,百萬級別創建的時間消耗也不到 400 毫秒,這說明,大多數情況下 Autofac 之類的 IoC 容器不會成為應用的性能瓶頸,

建構式爆炸

當一個系統不斷完善,業務在底層會被不斷拆分為小的 Service ,然后在頂層(應用層或表現層)組裝以完成功能,這表示在 Controller 中我們需要注入大量的 Service 才能保證功能完備,如果我們需要的物件通過建構式注入,那么就會造成該建構式的引數多到爆炸,

nopCommerce 是一個 ASP.NET 開發的電子商城系統,具備商城該有的各種功能和特性,在 ShoppingCartController 中你可以看到以下代碼:

public ShoppingCartController(CaptchaSettings captchaSettings,
    CustomerSettings customerSettings,
    ICheckoutAttributeParser checkoutAttributeParser,
    ICheckoutAttributeService checkoutAttributeService,
    ICurrencyService currencyService,
    ICustomerActivityService customerActivityService,
    ICustomerService customerService,
    IDiscountService discountService,
    IDownloadService downloadService,
    IGenericAttributeService genericAttributeService,
    IGiftCardService giftCardService,
    ILocalizationService localizationService,
    INopFileProvider fileProvider,
    INotificationService notificationService,
    IPermissionService permissionService,
    IPictureService pictureService,
    IPriceFormatter priceFormatter,
    IProductAttributeParser productAttributeParser,
    IProductAttributeService productAttributeService,
    IProductService productService,
    IShippingService shippingService,
    IShoppingCartModelFactory shoppingCartModelFactory,
    IShoppingCartService shoppingCartService,
    IStaticCacheManager staticCacheManager,
    IStoreContext storeContext,
    ITaxService taxService,
    IUrlRecordService urlRecordService,
    IWebHelper webHelper,
    IWorkContext workContext,
    IWorkflowMessageService workflowMessageService,
    MediaSettings mediaSettings,
    OrderSettings orderSettings,
    ShoppingCartSettings shoppingCartSettings)
{
    ...
}

建構式爆炸的性能問題

即便引數再多,在感官上也只是一個強迫癥的問題,但建構式爆炸所造成的影響不僅僅只是看上去沒那么舒服而已,當我們注入一個物件時,IoC 容器會保證該物件以及其依賴的物件已經被正確初始化,所以我們不能簡單的根據注入物件的數量來判斷性能消耗,因為很有可能某個介面的實作依賴了數個其他物件,

當我們訪問一個網頁時,只會用到 Controller 中的某一個方法,通常,該方法不會對所有注入的物件都產生依賴,這也意味著我們創建了大量非必要的物件,為記憶體和 GC 造成了壓力,

在 ASP.NET Core 中解決建構式爆炸問題

ASP.NET Core 提供了一個名為 FromServicesAttribute 的屬性來幫助解決必須在建構式中注入依賴的問題,我們可以為 Action 的引數增加此屬性,將所需的依賴注入進來:

public class ShoppingCartController : BasePublicController
{
      public IActionResult Notify([FromServices] INotificationService notificationService)
      {
            notificationService.Notify("...");
      }
}

這當然解決了建構式爆炸的問題,很好,但同時,該方案也讓方法的引數變得復雜也為單元測驗留下了障礙,依舊不夠完美,

使用 IServiceProvider 解決建構式爆炸問題

在依賴注入容器中包含的所有物件都可以通過 IServiceProvider 獲取到,基于該特性可以實作依賴物件的按需加載功能:

void Main()
{
	var services = new ServiceCollection();
	services.AddTransient<MyController>();
	services.AddTransient<MyService>();

	var builder = new Autofac.ContainerBuilder();
	builder.Populate(services);

	var provider = new AutofacServiceProvider(builder.Build());
	var controller = provider.GetRequiredService<MyController>();
	Console.WriteLine("NoCallMethod");
	controller.NoCallMethod();
	Console.WriteLine("CallMethod");
	controller.CallMethod();
}

// You can define other methods, fields, classes and namespaces here
class MyService
{
	public MyService()
	{
		Console.WriteLine("MyService 被創建");
	}
	public void SayHello()
	{
		Console.WriteLine("Hello");
	}
}
class MyController
{
	private IServiceProvider _serviceProvider;
	public MyController(IServiceProvider serviceProvider)
	{
		_serviceProvider = serviceProvider;
	}
	protected T LazyGetRequiredService<T>(ref T value)
	{
		if (value != null)
		{
			return value;
		}
		return value = _serviceProvider.GetRequiredService<T>();
	}
	private MyService _myService;
	public MyService MyService => LazyGetRequiredService(ref _myService);
	public void CallMethod()
	{
		MyService.SayHello();
	}
	public void NoCallMethod()
	{

	}
}

以上代碼在 MyService 的建構式中輸出了創建日志,MyController 型別中通過 LazyGetRequiredService 方法實作了 MyService 的按需加載,建構式也只剩下一個 IServiceProvider 物件,以上代碼會產生下面的輸出:

NoCallMethod
CallMethod
MyService 被創建
Hello
End

可以看到,在呼叫不依賴 MyService 的方法 NoCallMethod 時,MyService 并沒有被創建,直到 CallMethod 被呼叫后用到了 MyService 時,它才被創建,

向 Volo.Abp 學習

Volo.Abp 在 4.2.0 版本中加入了一個新的介面: IAbpLazyServiceProvider ,

using System;

namespace Volo.Abp.DependencyInjection
{
    public interface IAbpLazyServiceProvider
    {
        T LazyGetRequiredService<T>();

        object LazyGetRequiredService(Type serviceType);

        T LazyGetService<T>();

        object LazyGetService(Type serviceType);

        T LazyGetService<T>(T defaultValue);

        object LazyGetService(Type serviceType, object defaultValue);

        object LazyGetService(Type serviceType, Func<IServiceProvider, object> factory);

        T LazyGetService<T>(Func<IServiceProvider, object> factory);
    }
}

其實作同樣采用 IServiceProvider 創建物件,同時使用了字典來保存對實體的參考,如果你和我一樣使用 Abp 開發代碼,那么 LazyServiceProvider 值得嘗試,

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/net/254237.html

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