在 Blazor 和 ASP.NET Core 中使用依赖注入和Scoped 服务实现数据共享方法详解

依赖注入（Dependency Injection，简称 DI）是一种设计模式，用于将对象的依赖关系从对象内部解耦出来，由外部容器进行管理和提供。在 Blazor 和 ASP.NET Core 中，DI 是内置的核心功能，它通过服务生命周期（Transient、Scoped、Singleton）来管理依赖项。

依赖注入（Dependency Injection）详解

核心概念

服务（Service）：
- 服务是一个类，封装了某些功能，可以被应用程序的其他部分使用。
服务容器（Service Container）：
- DI 容器是一个管理服务实例的工具，负责创建和提供服务实例。
- 在 ASP.NET Core 和 Blazor 中，IServiceCollection 是服务容器的接口，配置服务时通过它进行注册。
依赖关系：
- 一个类如果需要另一个类来完成其功能，这种关系称为依赖关系。

DI 的优点

解耦： 提高代码的模块化和可维护性。
测试性： 通过注入模拟对象（mock）可以轻松测试。
生命周期管理： DI 容器负责服务的创建、销毁和共享。

服务的生命周期

在 Blazor 和 ASP.NET Core 中，DI 服务的生命周期有三种：

Transient（瞬态）：
- 每次请求都会创建一个新的实例。
- 适合轻量级、无状态的服务。
  
  builder.Services.AddTransient<IMyService, MyService>();
Scoped（作用域）：
- 在 Blazor Server 中，每个用户会话（或 SignalR 连接）会创建一个实例，并在整个会话中共享。
- 在 Blazor WebAssembly 中，每个浏览器实例创建一个实例。
- 适合与特定会话相关的服务。
  
  builder.Services.AddScoped<IMyService, MyService>();
Singleton（单例）：
- 应用程序的整个生命周期中只有一个实例。
- 适合全局共享的服务。
  
  builder.Services.AddSingleton<IMyService, MyService>();

Scoped 服务详解

Scoped 服务的行为

Blazor Server：
- 每个用户连接（SignalR 会话）有一个独立的实例。
- 同一个用户的多个标签页共享同一个实例。
Blazor WebAssembly：
- 每个浏览器实例都有独立的 Scoped 服务实例。
- 每个标签页有独立的实例。

实现 Scoped 服务

创建 Scoped 服务

创建一个服务类：

public class UserInfoService 
{ 
     public string UserName { get; set; } 
     public string Role { get; set; } 
}

在 Program.cs 中注册服务：

builder.Services.AddScoped<UserInfoService>();

使用 Scoped 服务

在页面或组件中注入服务：

@inject UserInfoService UserInfoService 
<p>当前用户: @UserInfoService.UserName</p>

在组件的代码部分更新或读取服务状态：

<button @onclick="SetUserInfo">设置用户信息</button> 

@code 
{ 
    private void SetUserInfo() 
       { 
            UserInfoService.UserName = "John Doe"; 
            UserInfoService.Role = "Admin"; 
       } 
}

Scoped 服务的作用与场景

用户会话管理：
- 保存用户的基本信息（用户名、角色等）。
- 保存会话中需要共享的临时数据。
中间状态存储：
- 用于在多步操作中保存状态（如分步骤表单）。
与数据库或外部服务交互：
- 每个用户操作的独立上下文（如数据库上下文 DbContext）。

Scoped 服务的注意事项

线程安全：
- 在 Blazor Server 中，多个组件可能同时访问 Scoped 服务，确保使用线程安全的方式处理数据。
避免与 Singleton 服务共享数据：
- 如果需要共享 Scoped 服务与 Singleton 服务的数据，需特别小心数据一致性问题。
Blazor Server 中多标签页问题：
- 同一个用户的多个标签页共享 Scoped 服务实例。如果需要为每个标签页提供独立的状态，可以结合 Circuit 或切换为 Transient 服务。

Scoped 服务与其他生命周期的对比

生命周期	实例数	适用场景
Transient	每次请求创建新实例	无状态或轻量级的短期操作服务
Scoped	每个用户会话或浏览器实例一个	用户会话、临时状态
Singleton	整个应用程序一个实例	全局共享服务（如配置或缓存服务）

总结

Scoped 服务非常适合在 Blazor 中管理与用户会话相关的数据和状态。
在 Blazor Server 中需要注意多标签页共享的问题；在 Blazor WebAssembly 中无需担心。
使用 Scoped 服务时，保持线程安全是关键，尤其在 Blazor Server 环境下。

根据实际需求选择合适的服务生命周期，以实现高效、可靠的应用设计。