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Container 模块框架 ​

1. 概述 ​

Container 模块是轻量级依赖注入容器，提供服务注册、解析和生命周期管理功能。

1.1 解决的问题 ​

python
# 传统方式 - 手动创建和传递依赖
class UserService:
    def __init__(self):
        self.cache = RedisCache()
        self.logger = FileLogger()

class OrderService:
    def __init__(self):
        self.cache = RedisCache()
        self.logger = FileLogger()

# 使用容器 - 自动解析依赖
container = ServiceContainer()
container.register_singleton(ICache, RedisCache)
container.register_singleton(ILogger, FileLogger)

user_service = container.get(IUserService)  # 自动注入依赖

1.2 何时使用容器 ​

  • 大型应用中管理服务依赖
  • 需要实现控制反转（IoC）
  • 需要支持多种服务实现（测试/生产环境）
  • 需要单例管理共享资源

2. 生命周期 ​

2.1 三种生命周期 ​

生命周期说明适用场景
SINGLETON全局共享单一实例无状态服务、配置、连接池
TRANSIENT每次请求创建新实例有状态对象、请求级对象
SCOPED作用域内共享Web请求、会话级对象

2.2 单例模式 ​

python
container.register_singleton(ICache, RedisCache)

cache1 = container.get(ICache)
cache2 = container.get(ICache)
assert cache1 is cache2  # True

2.3 瞬态模式 ​

python
container.register_transient(IRequest, HttpRequest)

request1 = container.get(IRequest)
request2 = container.get(IRequest)
assert request1 is not request2  # True

3. 注册方式 ​

3.1 类型注册 ​

python
container.register_singleton(IService, ServiceImpl)
container.register_transient(IService, ServiceImpl)

3.2 工厂函数注册 ​

python
container.register_factory(
    IDatabase,
    lambda: create_database_connection(),
    lifetime=ServiceLifetime.SINGLETON
)

3.3 实例注册 ​

python
existing_cache = RedisCache()
container.register_instance(ICache, existing_cache)

4. 依赖解析 ​

4.1 自动依赖注入 ​

容器自动解析构造函数依赖：

python
class UserService:
    def __init__(self, cache: ICache, logger: ILogger):
        self.cache = cache
        self.logger = logger

container.register_singleton(ICache, RedisCache)
container.register_singleton(ILogger, FileLogger)
container.register_singleton(IUserService, UserService)

service = container.get(IUserService)
# cache 和 logger 会自动注入

4.2 依赖检测 ​

容器检测循环依赖并抛出异常：

python
class A:
    def __init__(self, b: 'B'): pass

class B:
    def __init__(self, a: 'A'): pass

container.register_singleton(A, A)
container.register_singleton(B, B)

try:
    container.get(A)
except CircularDependencyException as e:
    print(f"循环依赖: {' -> '.join(e.dependency_chain)}")

5. 服务定位器 ​

5.1 全局访问点 ​

python
ServiceLocator.set_container(container)

cache = ServiceLocator.get(ICache)

5.2 适合场景 ​

  • 应用启动时设置全局容器
  • 到处需要访问服务时使用
  • 避免层层传递容器

6. 核心组件 ​

组件说明
ServiceContainer服务容器，负责注册和解析
ServiceDescriptor服务描述符，描述如何创建服务
ServiceLifetime生命周期枚举
ServiceLocator全局服务定位器
CircularDependencyException循环依赖异常