【WPF-Control教程】IOC 依赖注入

IOC 依赖注入二次开发文档

适用项目： H.Iocable、H.Extensions.ApplicationBase、H.Services.*

核心类型： Ioc、Ioc<T>、IocExtension、IocBindable、DbIoc

底层容器： Microsoft.Extensions.DependencyInjection

本文说明 WPF-Control 中 IOC 依赖注入的注册、解析、XAML 使用、服务定位器封装、数据库独立容器，以及解决方案中常见 IService 接口的职责分布。

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1. IOC 模块定位

H.Iocable 是对 Microsoft.Extensions.DependencyInjection 的轻量封装，主要作用：

• 保存全局 IServiceProvider。
• 提供静态服务定位器 Ioc。
• 提供强类型访问器 Ioc<T> / Ioc<T, Interface>。
• 提供 XAML 标记扩展 IocExtension。
• 提供可绑定基类 IocBindable。
• 支持按接口类型枚举已注册服务，例如启动加载、退出释放、保存配置等扩展点。

容器构建通常由 ApplicationBase 完成：

ServiceCollection sc = new ServiceCollection();
this.ConfigureServices(sc);
Ioc.Build(sc);

因此，应用二次开发时，服务应优先在派生 ApplicationBase 的 ConfigureServices 中注册。

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2. IOC 初始化流程

ApplicationBase 构造阶段会调用 InitServiceCollection()：

protected void InitServiceCollection()
{
    ServiceCollection sc = new ServiceCollection();
    this.ConfigureServices(sc);
    Ioc.Build(sc);
    Ioc.GetService<ILoadGlobalizationOptionsService>(false)?.Load(out string message);
}

执行顺序：

1. 创建 ServiceCollection。
2. 调用派生类 ConfigureServices(IServiceCollection services)。
3. 调用 Ioc.Build(sc) 构建全局 IServiceProvider。
4. 尝试加载全球化配置。

最小注册示例：

public partial class App : ApplicationBase
{
    protected override void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        services.AddSingleton<IMyService, MyService>();
    }

    protected override Window CreateMainWindow(StartupEventArgs e)
    {
        return new MainWindow();
    }
}

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3. Ioc 静态服务定位器

核心实现位于 Source/Providers/H.Iocable/Ioc.cs。

3.1 Build

public static void Build(IServiceCollection serviceCollection)
{
    _services = serviceCollection.BuildServiceProvider();
    _serviceCollection = serviceCollection;
}

作用：

• 构建 IServiceProvider。
• 保存原始 IServiceCollection，供 FindAll、GetAssignableFromServices 查询。

3.2 Services

public static IServiceProvider Services => _services;

用于直接访问底层容器：

var service = Ioc.Services.GetService<IMyService>();

通常更推荐使用 Ioc.GetService<T>()，因为它提供统一的缺失服务提示。

3.3 GetService<T>

public static T GetService<T>(bool throwIfNone = true)

默认 throwIfNone = true，服务不存在时抛出异常：

此接口为依赖注入接口，请先在ApplicationBase中注册<T>服务

使用示例：

var logger = Ioc.GetService<ILogService>();

可选获取：

var logger = Ioc.GetService<ILogService>(false);
if (logger != null)
{
    logger.Info("message");
}

3.4 GetService<T>(Type type)

public static T GetService<T>(Type type, bool throwIfNone = true)

用于动态类型解析，IocExtension 就是通过该方法实现：

return Ioc.GetService<object>(this.Type);

3.5 Exist<T>

public static bool Exist<T>()

用于判断服务是否存在：

if (Ioc.Exist<ILoginService>())
{
    // 已启用登录模块
}

3.6 FindAll

public static IEnumerable<ServiceDescriptor> FindAll(Func<ServiceDescriptor, bool> predicate = null)

用于查看已注册的服务描述符：

var allSingletons = Ioc.FindAll(x => x.Lifetime == ServiceLifetime.Singleton);

3.7 GetAssignableFromServices<T>

public static IEnumerable<T> GetAssignableFromServices<T>(Func<T, bool> predicate = null)

用于扫描所有注册项，找到可赋值给 T 的服务实例。ApplicationBase 使用它加载扩展点，例如：

• ISplashLoadable
• ILoginedSplashLoadable
• IMainWindowLoadedLoadable
• IAppExitService

示例：

var loads = Ioc.GetAssignableFromServices<ISplashLoadable>().Distinct();
foreach (var load in loads)
{
    load.Load(out string message);
}

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4. 强类型访问器

4.1 Ioc<Interface>

public abstract class Ioc<Interface>
{
    public static Interface Instance => Ioc.GetService<Interface>(false);
}

服务不存在时返回 default，不会抛异常。

使用示例：

Ioc<ILoginService>.Instance?.Logout(out string message);

4.2 Ioc<T, Interface>

public abstract class Ioc<T, Interface> where T : class, Interface
{
    public static T Instance => Ioc.GetService<Interface>() as T;
}

适合在具体服务类中定义强类型单例入口。

示例：

public interface IThemeService
{
}

public class ThemeService : IThemeService
{
}

public abstract class IocThemeService : Ioc<ThemeService, IThemeService>
{
}

使用：

var themeService = IocThemeService.Instance;

4.3 IocThrowIfNone<T> / ThrowIfNoneIoc<T>

两个类型都提供强制获取服务的访问方式：

public static Interface Instance => Ioc.GetService<Interface>();

适合服务必须存在的场景。如果服务未注册，会立即抛出异常。

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5. XAML 中使用 IocExtension

IocExtension 继承 MarkupExtension，允许在 XAML 中从 IOC 容器解析对象。

源码：

public class IocExtension : MarkupExtension
{
    public Type Type { get; set; }

    public override object ProvideValue(IServiceProvider serviceProvider)
    {
        return Ioc.GetService<object>(this.Type);
    }
}

使用示例：

<ContentControl Content="{Ioc Type={x:Type ILoginButtonViewPresenter}}" />

常见用途：

• 在主窗口标题栏显示登录按钮。
• 在界面中嵌入模块 Presenter。
• 从 IOC 中获取单例 ViewModel 或服务型 Presenter。

注意事项：

• XAML 加载时对应服务必须已经注册。
• 如果服务未注册，默认会抛出异常。
• 适合 UI 组合，不建议在复杂业务逻辑中大量使用服务定位器。

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6. IocBindable

IocBindable<T, Interface> 继承 Ioc<T, Interface> 并实现 INotifyPropertyChanged：

public abstract class IocBindable<T, Interface> : Ioc<T, Interface>, INotifyPropertyChanged
    where T : class, Interface, new()
{
    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

    public virtual void RaisePropertyChanged(string propertyName = "")
    {
        PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
    }
}

适合需要：

• IOC 强类型单例访问。
• 简单属性变更通知。
• 设置项、服务状态、全局可绑定对象。

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7. DbIoc 数据库独立容器

DbIoc 位于 H.Services.Common，用于数据库相关服务的独立容器。

public static class DbIoc
{
    public static IServiceProvider Services => _services;

    public static void ConfigureServices(Action<IServiceCollection> action)
    {
        _sc = new ServiceCollection();
        action?.Invoke(_sc);
        _services = _sc.BuildServiceProvider();
    }

    public static void Rebuild()
    {
        _services = _sc.BuildServiceProvider();
    }

    public static T GetService<T>(bool throwIfNone = true)
    {
        T r = (T)_services?.GetService(typeof(T));
        return r == null && throwIfNone ? Ioc.GetService<T>(throwIfNone) : r;
    }
}

特点：

• 与主 Ioc 容器隔离。
• 可通过 Rebuild() 重建数据库服务容器。
• 获取不到服务时可回退到主 IOC。

适用场景：

• 数据库连接字符串运行时切换。
• 不同项目或用户使用不同 DbContext。
• 数据库相关服务需要单独重建，不影响主应用容器。

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8. 服务注册规范

8.1 生命周期建议

生命周期	用法	示例
AddSingleton	全局服务、模块 Presenter、设置服务、状态服务。	ILoginService、ILogService
AddTransient	轻量无状态对象，每次使用新实例。	临时任务、短生命周期处理器
AddScoped	WPF 桌面应用较少使用，除非自行创建 Scope。	Web 风格业务单元
TryAdd / TryAddSingleton	模块默认实现，允许应用覆盖。	模块扩展方法内部

模块扩展方法中建议使用 TryAdd：

services.TryAdd(ServiceDescriptor.Singleton<ILoginService, LoginService>());

应用层需要覆盖时，先注册自定义实现或避免调用默认注册方法。

8.2 扩展方法注册

推荐为模块提供 AddXxx 扩展方法：

public static IServiceCollection AddMyService(this IServiceCollection services)
{
    services.TryAdd(ServiceDescriptor.Singleton<IMyService, MyService>());
    return services;
}

在应用中使用：

protected override void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddMyService();
}

8.3 Options 配置模式

项目中常见模式：

public static IServiceCollection AddMyModule(this IServiceCollection services, Action<IMyOptions> setupAction = null)
{
    services.AddOptions();
    services.TryAdd(ServiceDescriptor.Singleton<IMyService, MyService>());
    if (setupAction != null)
        services.Configure(new Action<MyOptions>(setupAction));
    return services;
}

配置管线中再通过 UseXxxOptions 把配置项加入设置系统：

public static IApplicationBuilder UseMyOptions(this IApplicationBuilder builder, Action<IMyOptions> option = null)
{
    IocSetting.Instance.Add(MyOptions.Instance);
    option?.Invoke(MyOptions.Instance);
    return builder;
}

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9. 基础使用示例

参考 Source/Tests/H.Test.Ioc：

public interface ITest
{
}

public class MyTest : ITest
{
}

public partial class App : ApplicationBase
{
    protected override void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        services.AddSingleton<ITest, MyTest>();
    }
}

在代码中解析：

var test = Ioc.Services.GetService<ITest>();

或：

var test = Ioc.GetService<ITest>();

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10. 解决方案中的 IService 接口清单

以下清单按目录归类，列出当前解决方案中以 I...Service 或历史拼写 I...Servce 命名的主要服务接口。

10.1 Source/Services 服务层

H.Services.AppPath

接口	说明
IAppPathServce	系统路径服务，提供应用级、用户级目录。

H.Services.Common

接口	说明
ICryptService	加解密服务。
IDbConnectService	数据库连接服务。
IDbDisconnectService	数据库断开服务。
IExcelService	Excel 导入导出或处理服务。
IGuideService	向导服务抽象。
ILoadGlobalizationOptionsService	全球化配置加载服务。
IMainWindowSavableService	主窗口状态加载和保存服务。
IScheduledTaskService	计划任务服务。
IMetaSettingService	元数据设置服务。
IAppExitService	应用退出释放服务。
IAppLoadService	应用启动加载服务。
IAppSaveService	应用保存服务。
ILicenseLoadService	许可证启动加载服务。
ILoadThemeOptionsService	主题配置加载服务。
IUpgradeService	升级服务。

H.Services.Identity

接口	说明
ILoginService	登录、退出和当前用户服务。
IRegisterService	注册服务。

H.Services.Logger

接口	说明
ILogService	日志写入服务。
IAppLogService	应用日志服务。

H.Services.Mail

接口	说明
IMailService	邮件发送服务。
ILogMailService	日志邮件服务。

H.Services.Message

接口	说明
IDialogMessageService	对话框消息服务。
IAdornerDialogMessageService	Adorner 形式对话框消息服务。
IWindowDialogMessageService	Window 形式对话框消息服务。
IFormMessageService	表单消息服务。
IIOFileDialogService	文件选择对话框服务。
IIOFolderDialogService	文件夹选择对话框服务。
INoticeMessageService	通知消息服务。
ISnackMessageService	Snack 消息服务。

H.Services.Operation

接口	说明
IOperationService	操作日志或操作记录服务。

H.Services.Project

接口	说明
IProjectService	项目管理服务。
IProjectDialogService	项目相关对话框服务。
IProjectSplashSaveService	项目启动/退出保存服务。

H.Services.Revertible

接口	说明
IRevertibleService	撤销/恢复服务。包含非泛型和泛型版本。

H.Services.Serializable

接口	说明
ICloneService	克隆服务。
ISerializerService	序列化服务基础接口。
IJsonSerializerService	JSON 序列化服务。
IXmlSerializerService	XML 序列化服务。
IWebJsonSerializerService	Web JSON 序列化服务。
IWebXmlSerializerService	Web XML 序列化服务。

H.Services.Setting

接口	说明
ISettingDataService	设置数据加载、保存服务。

10.2 Source/Modules 模块层

接口	所在模块	说明
IFeedBackMailService	H.Modules.Feedback	反馈邮件服务。
IContactService	H.Modules.Help	联系方式服务。
IReleaseVersionsService	H.Modules.Help	发布版本信息服务。
IShowHelpService	H.Modules.Help	帮助展示服务。
ISupportService	H.Modules.Help	技术支持服务。
IWebsiteService	H.Modules.Help	网站跳转或官网服务。
ILicenseService	H.Modules.License	许可证业务服务。

10.3 Source/Controls 控件层

接口	所在项目	说明
IColorBoxService	H.Controls.ColorBox	颜色选择服务。
IFavoriteService	H.Controls.FavoriteBox	收藏服务。
ITagService	H.Controls.TagBox	标签服务，包含非泛型和泛型版本。
IService	H.Controls.Chart2D	图表服务基础接口。
IService	H.Controls.Chart2D.Presenter	图表 Presenter 服务基础接口。
IService	H.Controls.Vlc	VLC 播放相关服务基础接口。

10.4 Source/Extensions 扩展层

接口	所在项目	说明
IFFMpegService	H.Extensions.FFMpeg	FFMpeg 服务。
IHttpService	H.Extensions.Http	HTTP 请求服务。
ITorrentService	H.Extensions.Torrent	Torrent 服务。
ITypeLicenseService	H.Extensions.TypeLicense	类型许可证服务。
IZipSaveFileDialogService	H.Extensions.Zip	Zip 保存文件对话框服务。

10.5 Source/Windows 窗口层

接口	所在项目	说明
IService	H.Windows.Ribbon	Ribbon 窗口服务基础接口。

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11. 按功能分类的服务速查

启动、退出和保存

• IAppLoadService
• ISplashLoadable
• ILoginedSplashLoadable
• IAppSaveService
• ISplashSave
• IAppExitService
• IMainWindowSavableService
• IScheduledTaskService

设置、主题和全球化

• ISettingDataService
• ILoadThemeOptionsService
• ILoadGlobalizationOptionsService
• IMetaSettingService

用户和权限

• ILoginService
• IRegisterService

消息和对话框

• IDialogMessageService
• IAdornerDialogMessageService
• IWindowDialogMessageService
• IFormMessageService
• INoticeMessageService
• ISnackMessageService
• IIOFileDialogService
• IIOFolderDialogService

文件、序列化和数据

• IAppPathServce
• ISerializerService
• IJsonSerializerService
• IXmlSerializerService
• ICloneService
• IExcelService
• IDbConnectService
• IDbDisconnectService

日志、操作和通知

• ILogService
• IAppLogService
• IOperationService
• ILogMailService

项目和业务模块

• IProjectService
• IProjectDialogService
• IProjectSplashSaveService
• ILicenseService
• IUpgradeService
• IGuideService
• IContactService
• IWebsiteService
• ISupportService

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12. 二次开发建议

12.1 优先构造函数注入

推荐：

public class MyViewModel
{
    private readonly IProjectService _projectService;

    public MyViewModel(IProjectService projectService)
    {
        _projectService = projectService;
    }
}

仅在命令、静态入口、XAML 组合或历史代码中使用 Ioc.GetService<T>()。

12.2 模块默认实现使用 TryAdd

模块库不要强行覆盖应用层服务：

services.TryAdd(ServiceDescriptor.Singleton<IMyService, MyService>());

应用如果需要替换实现，可注册自己的服务：

services.AddSingleton<IMyService, MyCustomService>();

12.3 不要过早访问 IOC

避免在以下位置访问 Ioc.Services：

• 静态字段初始化。
• App 构造前的静态构造函数。
• ConfigureServices 注册服务之前。

安全位置：

• Configure 之后。
• 主窗口构造或加载后。
• 服务方法执行时。
• OnSplashScreen / OnLogin 扩展流程中。

12.4 注册多实现服务时注意查询方式

如果服务作为扩展点，需要按接口集合枚举，注册时使用扩展点接口：

services.AddSingleton<ISplashLoadable, MyStartupLoadService>();

如果实现了 ILoginedSplashLoadable，但希望登录后流程能扫描到，建议注册到 ISplashLoadable 集合中：

services.AddSingleton<ISplashLoadable, MyUserDataLoadService>();

12.5 XAML 中使用服务要保证命名空间和注册顺序

<ContentControl Content="{Ioc Type={x:Type ILoginButtonViewPresenter}}" />

需要：

• XAML 文件能识别服务接口类型。
• 服务已在 ConfigureServices 中注册。
• IOC 已由 ApplicationBase 构建。

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13. 常见问题

请先初始化ApplicationBase.ConfigureServices后再获取Ioc接口

原因：访问 Ioc 时容器尚未构建。

解决：确保应用继承 ApplicationBase，并避免在静态初始化阶段访问 Ioc。

此接口为依赖注入接口，请先在ApplicationBase中注册<T>服务

原因：服务未注册，且 throwIfNone = true。

解决：在 ConfigureServices 中注册服务，或使用可选获取：

var service = Ioc.GetService<IMyService>(false);

XAML 中 {Ioc ...} 报错

检查：

1. 服务接口类型是否正确引入命名空间。
2. 服务是否已注册。
3. 是否在应用启动资源加载过早的位置使用。

多个实现只获取到一个

GetService<T>() 获取单个服务。多个实现应使用：

Ioc.Services.GetServices<T>();

或使用项目封装：

Ioc.GetAssignableFromServices<T>();

DbIoc 获取不到服务

DbIoc.GetService<T>() 找不到服务时会回退到主 Ioc。如果数据库服务需要独立容器，请确认已调用：

DbIoc.ConfigureServices(services =>
{
    services.AddSingleton<IMyDbService, MyDbService>();
});

了解更多

System.Windows.Controls 命名空间 | Microsoft Learn

控件库 - WPF .NET Framework | Microsoft Learn

WPF 介绍 | Microsoft Learn

使用 Visual Studio 创建新应用教程 - WPF .NET | Microsoft Learn

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