AddTransient、AddScoped 和 AddSingleton 服务的区别

TL;博士

瞬态对象总是不同的；为每个控制器和每个服务提供一个新实例。作用域对象在一个请求中是相同的，但在不同的请求中是不同的。对于每个对象和每个请求，单例对象都是相同的。

为了更清楚地说明，.NET documentation 中的这个示例显示了不同之处：

为了演示这些生命周期和注册选项之间的区别，请考虑一个简单的接口，该接口将一个或多个任务表示为具有唯一标识符 OperationId 的操作。根据我们如何配置此服务的生命周期，容器将为请求类提供相同或不同的服务实例。为了明确请求哪个生命周期，我们将为每个生命周期创建一个类型选项：

using System;

namespace DependencyInjectionSample.Interfaces
{
    public interface IOperation
    {
        Guid OperationId { get; }
    }

    public interface IOperationTransient : IOperation
    {
    }

    public interface IOperationScoped : IOperation
    {
    }

    public interface IOperationSingleton : IOperation
    {
    }

    public interface IOperationSingletonInstance : IOperation
    {
    }
}

我们使用单个类 Operation 来实现这些接口，该类在其构造函数中接受 GUID，如果未提供任何 GUID，则使用新的 GUID：

using System;
using DependencyInjectionSample.Interfaces;
namespace DependencyInjectionSample.Classes
{
    public class Operation : IOperationTransient, IOperationScoped, IOperationSingleton, IOperationSingletonInstance
    {
        Guid _guid;
        public Operation() : this(Guid.NewGuid())
        {

        }

        public Operation(Guid guid)
        {
            _guid = guid;
        }

        public Guid OperationId => _guid;
    }
}

接下来，在 ConfigureServices 中，每种类型都根据其命名生命周期添加到容器中：

services.AddTransient<IOperationTransient, Operation>();
services.AddScoped<IOperationScoped, Operation>();
services.AddSingleton<IOperationSingleton, Operation>();
services.AddSingleton<IOperationSingletonInstance>(new Operation(Guid.Empty));
services.AddTransient<OperationService, OperationService>();

请注意，IOperationSingletonInstance 服务正在使用已知 ID 为 Guid.Empty 的特定实例，因此在使用此类型时会很清楚。我们还注册了一个依赖于每个其他 Operation 类型的 OperationService，以便在请求中明确该服务是获取与控制器相同的实例，还是为每个操作类型获取新实例.该服务所做的只是将其依赖项公开为属性，因此它们可以显示在视图中。

using DependencyInjectionSample.Interfaces;

namespace DependencyInjectionSample.Services
{
    public class OperationService
    {
        public IOperationTransient TransientOperation { get; }
        public IOperationScoped ScopedOperation { get; }
        public IOperationSingleton SingletonOperation { get; }
        public IOperationSingletonInstance SingletonInstanceOperation { get; }

        public OperationService(IOperationTransient transientOperation,
            IOperationScoped scopedOperation,
            IOperationSingleton singletonOperation,
            IOperationSingletonInstance instanceOperation)
        {
            TransientOperation = transientOperation;
            ScopedOperation = scopedOperation;
            SingletonOperation = singletonOperation;
            SingletonInstanceOperation = instanceOperation;
        }
    }
}

为了演示对应用程序的单独请求之内和之间的对象生命周期，示例包括一个请求每种 IOperation 类型的 OperationsController 以及一个 OperationService。 Index 操作然后显示所有控制器和服务的 OperationId 值。

using DependencyInjectionSample.Interfaces;
using DependencyInjectionSample.Services;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

namespace DependencyInjectionSample.Controllers
{
    public class OperationsController : Controller
    {
        private readonly OperationService _operationService;
        private readonly IOperationTransient _transientOperation;
        private readonly IOperationScoped _scopedOperation;
        private readonly IOperationSingleton _singletonOperation;
        private readonly IOperationSingletonInstance _singletonInstanceOperation;

        public OperationsController(OperationService operationService,
            IOperationTransient transientOperation,
            IOperationScoped scopedOperation,
            IOperationSingleton singletonOperation,
            IOperationSingletonInstance singletonInstanceOperation)
        {
            _operationService = operationService;
            _transientOperation = transientOperation;
            _scopedOperation = scopedOperation;
            _singletonOperation = singletonOperation;
            _singletonInstanceOperation = singletonInstanceOperation;
        }

        public IActionResult Index()
        {
            // ViewBag contains controller-requested services
            ViewBag.Transient = _transientOperation;
            ViewBag.Scoped = _scopedOperation;
            ViewBag.Singleton = _singletonOperation;
            ViewBag.SingletonInstance = _singletonInstanceOperation;

            // Operation service has its own requested services
            ViewBag.Service = _operationService;
            return View();
        }
    }
}

现在对该控制器操作发出两个单独的请求：

https://i.stack.imgur.com/ilUB6.png

https://i.stack.imgur.com/X2QCd.png

观察请求中和请求之间的哪个 OperationId 值不同。

瞬态对象总是不同的；为每个控制器和每个服务提供一个新实例。

作用域对象在一个请求中是相同的，但在不同的请求中是不同的

Singleton 对象对于每个对象和每个请求都是相同的（无论在 ConfigureServices 中是否提供了实例）

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在 .NET 的依赖注入中有三个主要的生命周期：

Singleton 在整个应用程序中创建单个实例。它第一次创建实例并在所有调用中重用相同的对象。

作用域生命周期服务在作用域内的每个请求创建一次。它相当于当前范围内的单例。例如，在 MVC 中，它为每个 HTTP 请求创建一个实例，但它在同一个 Web 请求的其他调用中使用相同的实例。

每次请求时都会创建瞬态生命周期服务。这个生命周期最适合轻量级、无状态的服务。

在这里您可以找到示例以查看差异：

ASP.NET 5 MVC6 Dependency Injection in 6 Steps（由于死链接导致的网络存档链接）

Your Dependency Injection ready ASP.NET : ASP.NET 5

这是官方文档的链接：

Dependency injection in ASP.NET Core

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使用哪一个

短暂的

因为每次创建它们都会使用更多的内存和资源，并且会对性能产生负面影响

将此用于具有很少或没有状态的轻量级服务。

范围

当您想在请求中维护状态时，这是更好的选择。

辛格尔顿

这些服务中的内存泄漏会随着时间的推移而增加。

内存效率也很高，因为它们一旦在任何地方重用就被创建了。

在需要维护应用程序范围状态的地方使用单例。应用程序配置或参数、日志服务、数据缓存是您可以使用单例的一些示例。

将不同生命周期的服务注入另一个服务

切勿将 Scoped & Transient 服务注入 Singleton 服务。 （这有效地将瞬态或作用域服务转换为单例。）永远不要将瞬态服务注入作用域服务（这会将瞬态服务转换为作用域。）

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https://i.stack.imgur.com/M0le5.jpg

更新：图片参考：ASP.NET Core Service Lifetimes (Infographic)，作者：@WaqasAnwar

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Transient, scoped 和 singleton 定义了 ASP.NET MVC core DI(Dependency Injection) 中需要注入多个相同类型的对象时的对象创建过程。如果您不熟悉依赖项注入，您可以看到此 DI IoC video。

您可以看到下面的控制器代码，其中我在构造函数中请求了两个“IDal”实例。 Transient、Scoped 和 Singleton 定义是否将同一实例注入“_dal”和“_dal1”或不同。

public class CustomerController : Controller
{
    IDal dal = null;

    public CustomerController(IDal _dal,
                              IDal _dal1)
    {
        dal = _dal;
        // DI of MVC core
        // inversion of control
    }
}

瞬态：在瞬态中，新的对象实例将被注入到单个请求和响应中。下面是我显示 GUID 值的快照图像。

https://i.stack.imgur.com/Xszmo.png

Scoped：在 scoped 中，相同的对象实例将被注入到单个请求和响应中。

https://i.stack.imgur.com/pSm3C.png

单例：在单例中，将在所有请求和响应中注入相同的对象。在这种情况下，将创建对象的一个全局实例。

下面是一个简单的图表，它直观地解释了上述基本原理。

https://i.stack.imgur.com/2b9Lq.png

上图是我拍ASP.NET MVC training in Mumbai时SBSS团队绘制的。非常感谢 SBSS 团队创建了上述图像。

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添加单例（）

AddSingleton() 在首次请求时创建服务的单个实例，并在需要该服务的所有地方重用相同的实例。

AddScoped()

在作用域服务中，对于每个 HTTP 请求，我们都会获得一个新实例。但是，在同一个 HTTP 请求中，如果在多个地方需要服务，例如在视图和控制器中，则为该 HTTP 请求的整个范围提供相同的实例。但是每个新的 HTTP 请求都会获得一个新的服务实例。

添加瞬态（）

对于瞬态服务，每次请求服务实例时都会提供一个新实例，无论它是在同一个 HTTP 请求的范围内还是跨不同的 HTTP 请求。

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单例是应用程序域生命周期的单个实例。

Scoped 是作用域请求期间的单个实例，这意味着 ASP.NET 中的每个 HTTP 请求。

Transient 是每个代码请求的单个实例。

通常代码请求应通过构造函数参数进行，如

public MyConsumingClass(IDependency dependency)

我想在@akazemis 的回答中指出，DI 上下文中的“服务”并不意味着 RESTful 服务；服务是提供功能的依赖项的实现。

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在寻找这个问题的答案后，我找到了一个精彩的解释，并附有一个我想与你分享的例子。

您可以观看演示差异的视频HERE

在这个例子中，我们有这个给定的代码：

public interface IEmployeeRepository
{
    IEnumerable<Employee> GetAllEmployees();
    Employee Add(Employee employee);
}

public class Employee
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
}

public class MockEmployeeRepository : IEmployeeRepository
{
    private List<Employee> _employeeList;

    public MockEmployeeRepository()
    {
        _employeeList = new List<Employee>()
    {
        new Employee() { Id = 1, Name = "Mary" },
        new Employee() { Id = 2, Name = "John" },
        new Employee() { Id = 3, Name = "Sam" },
    };
    }

    public Employee Add(Employee employee)
    {
        employee.Id = _employeeList.Max(e => e.Id) + 1;
        _employeeList.Add(employee);
        return employee;
    }

    public IEnumerable<Employee> GetAllEmployees()
    {
        return _employeeList;
    }
}

家庭控制器

public class HomeController : Controller
{
    private IEmployeeRepository _employeeRepository;

    public HomeController(IEmployeeRepository employeeRepository)
    {
        _employeeRepository = employeeRepository;
    }

    [HttpGet]
    public ViewResult Create()
    {
        return View();
    }

    [HttpPost]
    public IActionResult Create(Employee employee)
    {
        if (ModelState.IsValid)
        {
            Employee newEmployee = _employeeRepository.Add(employee);
        }

        return View();
    }
}

创建视图

@model Employee
@inject IEmployeeRepository empRepository

<form asp-controller="home" asp-action="create" method="post">
    <div>
        <label asp-for="Name"></label>
        <div>
            <input asp-for="Name">
        </div>
    </div>

    <div>
        <button type="submit">Create</button>
    </div>

    <div>
        Total Employees Count = @empRepository.GetAllEmployees().Count().ToString()
    </div>
</form>

启动.cs

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddMvc();
    services.AddSingleton<IEmployeeRepository, MockEmployeeRepository>();
}

复制粘贴此代码并按下视图中的创建按钮并在 AddSingleton 、 AddScoped 和 AddTransient 之间切换，每次您都会得到不同的结果，这可能有助于您理解这一点。

AddSingleton() - 顾名思义，AddSingleton() 方法创建一个 Singleton 服务。首次请求时会创建 Singleton 服务。然后，所有后续请求都使用相同的实例。因此，一般来说，每个应用程序只创建一次 Singleton 服务，并且在整个应用程序生命周期中都会使用该单个实例。 AddTransient() - 此方法创建一个 Transient 服务。每次请求时都会创建一个 Transient 服务的新实例。 AddScoped() - 此方法创建一个 Scoped 服务。范围内的每个请求都会创建一个 Scoped 服务的新实例。例如，在 Web 应用程序中，它为每个 http 请求创建 1 个实例，但在同一 Web 请求的其他调用中使用相同的实例。

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DI 容器一开始可能非常神秘，尤其是在生命周期方面。毕竟，容器使用反射使一切“正常工作”。它有助于思考容器在幕后实际为您完成的工作：组合对象图。

对于 .NET Web 应用程序，使用 DI 容器的替代方法是用您自己的替换默认控制器激活器，它必须管理生命周期并手动构建依赖关系图。出于学习目的，假设您有一个控制器激活器，该控制器激活器经过硬编码以在每次有 Web 请求时返回一个特定控制器：

// This class is created once per application during startup.  In DI terms, it is the
// "composition root."
public class DumbControllerActivator
{
    // Shared among all consumers from all requests
    private static readonly Singleton1 singleton1 = new Singleton1();
    private static readonly Singleton2 singleton2 = new Singleton2();

    // This method's responsibility is to construct a FooController and its dependecies.
    public FooController HandleFooRequest()
    {
        // Shared among all consumers in this request
        var scoped1 = new Scoped1();
        var scoped2 = new Scoped2(singleton1, scoped1);

        return new FooController(
            singleton1,
            scoped1,
            new Transient1(                     // Fresh instance
                singleton2,
                new Transient2(scoped2)),       // Fresh instance
            new Transient3(                     // Fresh instance
                singleton1,
                scoped1,
                new Transient1(                 // Fresh instance
                    singleton2,
                    new Transient2(scoped2)));  // Fresh instance
    }
}

激活器只创建每个单例实例一次，然后在应用程序的整个生命周期中保持它。每个消费者共享该单个实例（甚至是来自不同请求的消费者）。

对于作用域依赖项，激活器为每个 Web 请求创建一个实例。在该请求中，每个消费者共享该单个实例，但从请求到请求，实例是不同的。

对于瞬态依赖，每个消费者都有自己的私有实例。根本没有共享。

为了更深入地了解 DI，我强烈推荐这本书 Dependency Injection Principles, Practices, and Patterns。我的回答基本上只是重复我在那里学到的东西。

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瞬态：每次请求实例时都会提供一个新实例，无论它是在同一个http请求的范围内还是在不同的http请求之间。

Scoped：我们在给定的 http 请求范围内获得相同的实例，但在不同的 http 请求中获得一个新实例。

Singleton：只有一个实例。当第一次请求服务时创建一个实例，并且该单个实例单个实例将被整个应用程序中的所有后续 http 请求使用。

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可能是生命周期的最佳例证通过 DbContext 与 EntityFramework/Core 一起发挥作用。

建议将 DbContext 和与 DbContext 交互的存储库与 Scoped 生命周期连接起来，因为 DbContext 显然是一个有状态的构造。所以你不想使用单例，因为你最终会遇到各种并发问题。你不想使用 Transient 因为 DbContext 不是线程安全的。请记住，瞬态适用于处理无状态对象/类的用例。

而且由于大多数存储库都是由控制器调用的，因此使用 Scoped 生命周期确实很有意义。可以想象，作为事务的一部分，可以在单个操作方法期间多次调用 DbContext。

本文没有直接讨论这些生命周期，但很好地解释了为什么 Scoped 生命周期最适合 DbContext。

https://mehdi.me/ambient-dbcontext-in-ef6/?msclkid=00251b05d01411ec8d85d232374f26d5

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