在现代软件开发中，依赖注入（Dependency Injection, DI）是实现松耦合、模块化和可测试代码的一个重要实践。C# 提供了优秀的 DI 容器，如ASP.NET Core中自带的Microsoft.Extensions.DependencyInjection，但是有时候我们希望自定义一些功能，比如通过特性（Attributes）实现自动注入。本文将详细介绍如何从零开始实现一个通过特性自动注入的功能。

引言

特性（Attributes）是C#提供的一种用于在运行时通过反射向代码中添加声明性信息的方式。通过结合反射和特性，我们可以实现一种自动依赖注入的功能，这样可以简化DI的配置。

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C#
Microsoft.Extensions.DependencyInjection

创建特性

首先，我们需要创建一个特性，用于标记需要注入的类。

C#
using System;

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, Inherited = false)]
public sealed class InjectAttribute : Attribute
{
    public ServiceLifetime Lifetime { get; }

    public InjectAttribute(ServiceLifetime lifetime = ServiceLifetime.Transient)
    {
        Lifetime = lifetime;
    }
}

在这个示例中，InjectAttribute特性有一个可选参数Lifetime，用于指示依赖项的生命周期（如瞬时、作用域内或单例）。

实现自动注入

接下来，我们需要编写代码扫描程序集中的所有类型，并根据标记的特性注入依赖项。

C#
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using System;
using System.Linq;
using System.Reflection;

public static class ServiceCollectionExtensions
{
    public static void AddServicesWithInjectAttribute(this IServiceCollection services, params Assembly[] assemblies)
    {
        var typesWithInject = assemblies
            .SelectMany(assembly => assembly.GetTypes())
            .Where(type => type.GetCustomAttribute<InjectAttribute>() != null);

        foreach (var type in typesWithInject)
        {
            var injectAttribute = type.GetCustomAttribute<InjectAttribute>();
            switch (injectAttribute.Lifetime)
            {
                case ServiceLifetime.Singleton:
                    services.AddSingleton(type);
                    break;
                case ServiceLifetime.Scoped:
                    services.AddScoped(type);
                    break;
                case ServiceLifetime.Transient:
                    services.AddTransient(type);
                    break;
            }
        }
    }
}

在这个扩展方法中，AddServicesWithInjectAttribute会扫描传入的程序集，并根据InjectAttribute将相应的类型添加到DI容器中。

完整示例

为了完整演示如何使用上述功能，我们将创建一些示例代码。

C#
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using System.Reflection;
using System;

namespace DependencyInjectionExample
{
    // 定义一个服务接口
    public interface IMyService
    {
        void DoWork();
    }

    // 实现服务并标记 InjectAttribute
    [Inject(ServiceLifetime.Singleton)]
    public class MyService : IMyService
    {
        private Guid id { get; set; }
        public MyService() {
            id = Guid.NewGuid();
        }
    
        public void DoWork()
        {
            Console.WriteLine("Service is working."+this.id);
        }
    }

    // 创建应用程序入口
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 创建服务集合
            var serviceCollection = new ServiceCollection();

            // 自动注入服务
            serviceCollection.AddServicesWithInjectAttribute(Assembly.GetExecutingAssembly());

            // 构建服务提供者
            var serviceProvider = serviceCollection.BuildServiceProvider();

            // 解析服务并调用方法，指定使用 MyService1
            var myService1 = serviceProvider.GetService<MyService>();
            myService1.DoWork();
            
            var myService2 = serviceProvider.GetService<MyService>();
            myService2.DoWork();
        }
    }
}

在这个示例中，我们定义了IMyService接口和其实现MyService，并使用[Inject(ServiceLifetime.Singleton)]来标记MyService。在Main方法中，我们使用AddServicesWithInjectAttribute来自动扫描和注册服务，并最终通过依赖注入解析出服务并调用其方法。

总结

本文介绍了如何通过创建自定义特性与反射结合，实现一个简单的特性自动注入功能。在实际项目中，这种方式可以有效减少DI配置的冗余代码，提升开发效率。当然，这只是一个基础示例，实际应用中可以根据需要进行扩展和优化。

希望这篇文章对你有所帮助！如果有任何问题或建议，欢迎留言讨论。