C# 如何实现一个简单的依赖注入容器 - 反射与字典的应用

答案：通过字典存储服务类型与实现的映射关系，结合反射动态创建实例，实现轻量级依赖注入容器。1. 定义RegistrationInfo记录实现类型、生命周期及单例实例；2. 注册时根据泛型约束将类型对存入字典，区分Singleton和Transient模式；3. 解析时按生命周期决定是否缓存实例，并递归解析构造函数参数；4. 使用ConcurrentDictionary保障线程安全，提供IsRegistered等辅助方法便于调试。整个过程无第三方依赖，清晰展现DI核心机制。

用反射加字典实现一个轻量级依赖注入容器，核心思路是：用字典缓存类型映射关系，用反射动态创建实例。不依赖第三方库，适合理解 DI 原理或嵌入小型项目。

1. 定义容器接口与基础结构

先明确能力边界：支持单例（Singleton）和瞬时（Transient）生命周期，能注册接口→实现类的映射，并解析出实例。

• 用 Dictionary 存注册信息，键是服务类型（如 ILogger），值包含实现类型、生命周期标记、是否已初始化等
• RegistrationInfo 是个内部类，含 ImplementationType、Lifetime（enum）、SingletonInstance（缓存单例对象）
• 容器本身维护一个 Dictionary 专门存已创建的单例，避免重复构造

2. 注册服务：把类型关系存进字典

提供 Register() 和 RegisterSingleton() 方法，本质都是往字典里塞 RegistrationInfo。

• 瞬时注册：设置 Lifetime = Transient，不预创建实例，每次解析都用反射 new
• 单例注册：设置 Lifetime = Singleton，同时尝试用反射构造一次，结果存在 SingletonInstance 字段，后续直接返回它
• 注意检查泛型约束：where TImplementation : TService，保证实现类确实实现了服务接口

3. 解析服务：用反射创建实例

Resolve() 是核心方法。先查字典拿到 RegistrationInfo，再按生命周期决定行为：

• 如果是 Singleton 且 SingletonInstance != null，直接返回缓存对象
• 如果是 Singleton 但还没实例化，用 Activator.CreateInstance(type) 创建并缓存
• 如果是 Transient，每次都调用 Activator.CreateInstance，不缓存
• 如果类型有构造函数参数，需递归调用 Resolve 获取依赖项，再用 Activator.CreateInstance(type, args) 传参构造（这是进阶点，基础版可先只支持无参构造）

4. 小技巧与注意事项

实际写的时候容易忽略几个细节：

• 注册时要判断类型是否已存在，避免覆盖——可抛异常或跳过，看需求
• 解析失败（比如没注册、构造失败）要给出清晰错误信息，比如 “未注册服务 ILogger” 或 “创建 IEmailService 时构造函数调用异常”
• 单例对象缓存建议用 ConcurrentDictionary 或加锁，多线程下更安全
• 可以加一个 IsRegistered() 方法方便调试，内部就是查字典是否存在对应 key

基本上就这些。没有魔法，就是字典记关系 + 反射造对象。写一遍能清楚看到 DI 容器怎么“自动连线”，比直接用 IServiceCollection 理解得更透。