在 DI 容器中安全地重新初始化“单实例”依赖项

Question

我在 Web 应用程序中有一个广泛使用的缓存接口，其实现当前注册为SingleInstance.

当前的缓存实现假定单线程初始化，但一旦初始化是不可变的，因此可以在多个线程之间安全地共享。

但是，这意味着当前，如果基础值发生更改，则缓存不会更新，直到应用程序重新启动。虽然更新底层值很少见，但我们现在希望提供修改底层值的应用程序行为，然后告诉缓存刷新。

我可以修改缓存实现以使用锁定，或者可能利用 .NET 并发集合之一来安全地更新缓存值。

但是，我想知道 autofac 是否提供了一种功能，允许我在下一个请求中为新实例更改已注册的实例，以便不需要修改缓存实现本身。

所以理想的行为是，当我们修改底层值时，我们会触发一个新缓存实例的创建。一旦实例完成初始化，所有正在进行的请求将继续使用旧的缓存实例，任何新的 http 请求范围解析为更新的实例。

autofac 是否提供内置方式来支持这种情况？

Answer 1

您永远无法安全地替换容器中的单例注册实例。一旦其他单例组件依赖它，它们将简单地持有对旧实例的引用，并且替换容器中的实例意味着某些组件（将在替换操作后创建）将引用新实例，而其他组件继续参考旧实例。这几乎不会导致您喜欢的行为，并且很可能会导致错误。

我的建议是永远不要尝试在应用程序运行后更改容器的注册。这将很快变得非常复杂，以监督情况是否正确并且是线程安全的。例如，如果您在解析另一个线程的对象图时替换实例怎么办？这可能意味着该对象图同时包含对旧实例和新实例的引用。

相反，在应用程序级别解决这个问题。首先，你需要两个 API；一个用于读取缓存，第二个用于更新缓存。两者都可以使用相同的组件来实现：

// Very simplified version of what you actually might need
interface ICache { CacheObject Get(); }

interface ICacheUpdater { void Set(CacheObject o); }

一个简单的实现可能如下所示：

sealed class Cache : ICache, ICacheUpdater
{
    private static CacheObject instance;
    public void Set(CacheObject o) => instance = o;
    public CacheObject Get() => instance;
}

此实现可能有效，但如果在同一个请求中多次检索缓存，则可以在同一个请求中读取旧值和新值（因为不同的线程可以Set在两者之间调用）。这可能是一个问题。在这种情况下，您可以将实现更改为以下内容：

sealed class HttpCache : ICache, ICacheUpdater
{
    private static readonly object key = typeof(HttpCache);
    private static CacheObject instance;
    private static IDictionary items => HttpContext.Current.Items;
    public void Set(CacheObject o) => instance = o;
    public CacheObject Get() => (CacheObject)items[key] ?? (items[key] = instance);
}

在这个实现中，对缓存对象的额外引用存储在HttpContext.Items字典中。这确保在执行单个（Web）请求期间，始终检索相同的实例。

此示例假设您正在运行一个 Web 应用程序，但您可以轻松想象出针对不同应用程序类型的解决方案。