如何通过依赖注入创建并配置同一类的多个实例？

我曾查阅过类似问题及教程，但仍未掌握如何通过依赖注入创建并配置同一类的多个实例。

具体示例代码 #

容器代码 #

public class App()
{
    public IHost Host { get; }

    public App()
    {
        Host = Microsoft.Extensions.Hosting.Host.
            CreateDefaultBuilder().
            ConfigureServices((context, services) =>
            {
                services.AddSingleton<ITemperatureSensor, AcmeTemperatureSensor>();
                services.AddSingleton<IAcmeMachine, AcmeMachine>();
                services.Configure<TemperatureSensorOptions>(context.Configuration.GetSection(nameof(TemperatureSensorOptions)));
            }).
            Build();
    }
}

Acme机器代码（需注入温度传感器） #

public class AcmeMachine()
{
    public AcmeMachine( Something? )
    {
        // 如何注入温度传感器？
    }
    
    ITemperatureSensor WaterSensor
    ITemperatureSensor AirSensor
}

温度传感器代码 #

public interface ITemperatureSensor
{
    string SerialNumber;
    double GetTemperature();
}

public class AcmeTemperatureSensor()
{
    public string SerialNumber { get; }
    
    public AcmeTemperatureSensor(IOptions<TemperatureSensorOptions> options)
    {
        SerialNumber = options.Value.SerialNumber;
    }
    
    public double GetTemperature()
    {
        return 25.0;
    }
}

配置文件（appsettings.json） #

{
    "WaterSensor": {
        "TemperatureSensorOptions": {
            "SerialNumber": "123"
        }
    },
    "AirSensor": {
        "TemperatureSensorOptions": {
            "SerialNumber": "456"
        }
    }
}

解决方案 #

1. 拆分配置绑定 #

针对配置文件中WaterSensor和AirSensor两个独立节点，分别绑定对应的配置选项，替代原有的单一配置绑定：

services.Configure<TemperatureSensorOptions>("WaterSensor", 
    context.Configuration.GetSection("WaterSensor:TemperatureSensorOptions"));
services.Configure<TemperatureSensorOptions>("AirSensor", 
    context.Configuration.GetSection("AirSensor:TemperatureSensorOptions"));

2. 注册多个传感器实例 #

通过工厂方法分别创建绑定不同配置的传感器实例，替代原有的单一实例注册：

// 注册WaterSensor实例
services.AddSingleton<ITemperatureSensor>(sp => 
{
    var options = sp.GetRequiredService<IOptionsSnapshot<TemperatureSensorOptions>>();
    var waterSensorOptions = options.Get("WaterSensor");
    return new AcmeTemperatureSensor(Options.Create(waterSensorOptions));
});

// 注册AirSensor实例
services.AddSingleton<ITemperatureSensor>(sp => 
{
    var options = sp.GetRequiredService<IOptionsSnapshot<TemperatureSensorOptions>>();
    var airSensorOptions = options.Get("AirSensor");
    return new AcmeTemperatureSensor(Options.Create(airSensorOptions));
});

3. 修改AcmeMachine构造注入 #

注入IEnumerable<ITemperatureSensor>获取所有传感器实例，再通过SerialNumber筛选出对应传感器：

public class AcmeMachine
{
    public ITemperatureSensor WaterSensor { get; }
    public ITemperatureSensor AirSensor { get; }

    public AcmeMachine(IEnumerable<ITemperatureSensor> sensors)
    {
        WaterSensor = sensors.First(s => s.SerialNumber == "123");
        AirSensor = sensors.First(s => s.SerialNumber == "456");
    }
}

4. 确认配置类定义 #

确保TemperatureSensorOptions类结构与配置匹配：

public class TemperatureSensorOptions
{
    public string SerialNumber { get; set; } = string.Empty;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者JasonC