【工业自动化平台】 工程设计-依赖注入控制反转（2）

结合场景（Host + WPF + 动态插件 + PLC/SECS/GEM设备实例 + EventBus ），Autofac 子容器推荐采用 Root Container + Plugin LifetimeScope 架构。

核心思想：

Root Container 管平台级服务；每个插件/设备创建一个独立 LifetimeScope，管理自己的服务和资源。

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1. 总体架构

                Host.exe
                   |
                   |
          Autofac Root Container
             (IContainer)
                   |
     +-------------+--------------+
     |             |              |
  Logger        EventBus     Configuration
  SQLite        MessageBus   SystemService


                   |
              PluginManager
                   |
        BeginLifetimeScope()
                   |
     +-------------+--------------+
     |                            |
 DeviceA Scope               DeviceB Scope
 (ILifetimeScope)            (ILifetimeScope)

     |                            |
 DeviceA Service              DeviceB Service
 PLC Driver                   PLC Driver
 SECS Driver                  SECS Driver
 Alarm                        Vision
 Recipe                       Recipe

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2. 项目分层设计

推荐：

Platform
│
├── Platform.Core
│      │
│      ├── IServiceContainer
│      ├── IPlugin
│      ├── IPluginManager
│      ├── IEventBus
│      └── DTO
│
├── Platform.Application
│      │
│      ├── DeviceManager
│      └── PluginApplicationService
│
├── Platform.Infrastructure
│      │
│      ├── Autofac
│      │      ├── AutofacServiceContainer
│      │      └── PluginLifetimeManager
│      │
│      ├── SQLite
│      ├── Logging
│      └── Communication
│
├── Platform.Host
│      │
│      └── Program.cs
│
├── Platform.UI.WPF
│      │
│      ├── View
│      ├── ViewModel
│      └── UIService
│
└── Plugins
       |
       ├── Siemens.Plugin
       |
       ├── SecsGem.Plugin
       |
       └── Vision.Plugin

---

3. Root Container设计

Host启动：

var builder = new ContainerBuilder();


// 平台服务

builder.RegisterType<EventBus>()
       .As<IEventBus>()
       .SingleInstance();


builder.RegisterType<Logger>()
       .As<ILogger>()
       .SingleInstance();


builder.RegisterType<PluginManager>()
       .As<IPluginManager>()
       .SingleInstance();


var container = builder.Build();

Root负责：

生命周期：
Application级

对象：
Logger
EventBus
配置
数据库
插件管理器

---

4. PluginManager设计

不要暴露 Autofac：

接口：

public interface IPluginManager
{

    void Load(string path);


    void Unload(string name);

}

---

实现：

public class AutofacPluginManager 
    : IPluginManager
{

    private readonly ILifetimeScope _root;


    private readonly Dictionary<string,ILifetimeScope>
        _scopes = new();


    public AutofacPluginManager(
        ILifetimeScope root)
    {
        _root=root;
    }


    public void Load(string path)
    {

        var assembly =
            Assembly.LoadFrom(path);


        var scope =
        _root.BeginLifetimeScope(
        builder =>
        {

            builder.RegisterAssemblyModules(
                assembly);

        });


        _scopes[path]=scope;

    }


    public void Unload(string path)
    {

        if(_scopes.TryGetValue(path,out var scope))
        {
            scope.Dispose();

            _scopes.Remove(path);
        }

    }

}

---

5. 插件注册方式

插件：

Siemens.Plugin.dll

定义：

public class SiemensModule 
        : Module
{

protected override void Load(
ContainerBuilder builder)
{

    builder.RegisterType<SiemensDriver>()
           .As<IPlcDriver>()
           .SingleInstance();


    builder.RegisterType<DeviceService>()
           .As<IDeviceService>()
           .SingleInstance();

}

}

---

加载：

builder.RegisterAssemblyModules(
    assembly);

自动注册：

DeviceService
SiemensDriver
AlarmService
RecipeService

---

6. 子容器服务依赖父容器

例如：

public class DeviceService
{

private readonly ILogger _logger;

private readonly IEventBus _bus;


public DeviceService(
 ILogger logger,
 IEventBus bus)
{

}

}

解析：

DeviceScope

DeviceService
       |
       |
       + ILogger
       |
       + EventBus


没有

向Root找

结果：

Root Logger
Root EventBus

注入成功

---

7. 多设备实例设计

例如两个PLC：

Root


Device001 Scope

 PLC Driver
 DeviceService


Device002 Scope

 PLC Driver
 DeviceService

代码：

var device1 =
root.BeginLifetimeScope(builder =>
{
    builder.RegisterType<SiemensDriver>()
    .As<IPlcDriver>();
});


var device2 =
root.BeginLifetimeScope(builder =>
{
    builder.RegisterType<SiemensDriver>()
    .As<IPlcDriver>();
});

结果：

device1 PlcDriver != device2 PlcDriver

每个设备独立：

• TCP连接
• 状态
• Alarm
• Thread
• Timer

---

8. 生命周期设计

推荐：

对象	Scope	生命周期
ILogger	Root	SingleInstance
EventBus	Root	SingleInstance
Configuration	Root	SingleInstance
PluginManager	Root	SingleInstance
PLC Driver	Device Scope	SingleInstance
SECS Driver	Device Scope	SingleInstance
DeviceService	Device Scope	SingleInstance
ViewModel	UI Scope	InstancePerDependency

---

9. WPF结合

不要：

WPF
 |
 Autofac Container

推荐：

Host

Root Container

       |
       |
    UIService

       |
       |
 WPF MainWindow

注册：

builder.RegisterType<WpfUIService>()
.As<IUIService>();

启动：

var ui =
container.Resolve<IUIService>();

ui.ShowMainWindow();

---

10. 不暴露Autofac

最终依赖：

业务插件

    |
    |
 Platform.Core


Platform.Infrastructure

    |
    |
 Autofac

插件不知道：

Autofac
IContainer
ILifetimeScope

---

推荐最终模型

                Host

          Autofac Root
          IContainer

              |
              |
       PluginManager

              |
    +---------+----------+
    |                    |

Device Scope          Device Scope

ILifetimeScope        ILifetimeScope

PLC                  SECS/GEM
Vision               Recipe
Alarm                Service

这个架构可以支持：

• 动态加载 DLL
• 动态卸载设备
• 多设备并行
• WPF/WinForms切换
• PLC/SECS/GEM插件化
• 服务生命周期隔离

非常适合工业上位机平台。