.NET IServiceProvider如何获取已创建瞬态服务实例且不生成新实例

.NET 内置依赖注入容器原生不支持查询已创建的瞬态生命周期服务实例，这是容器的设计决定，不是使用方式错误：

• 瞬态（Transient）生命周期的规则就是每次向容器发起服务解析请求时，都会创建全新的服务实例
• 对比单例（Singleton）、作用域（Scoped）生命周期，容器会持有后两类服务的实例引用直到对应生命周期结束，但瞬态服务容器不会保存任何引用，实例生命周期完全由消费方控制，容器本身没有已创建瞬态实例的列表存储
• 你尝试的构造函数注入IEnumerable<ISomeService>、GetServices<ISomeService>()、GetRequiredServices<ISomeService>()本质都是向容器发起服务解析请求，必然触发新实例创建，符合预期行为。

要实现“不创建新实例、获取所有已存在瞬态实例”的需求，需要自行实现实例跟踪逻辑，推荐侵入性最低的实现方式如下：

步骤1：实现无内存泄漏的瞬态实例跟踪器 #

使用ConditionalWeakTable存储实例引用，不会阻止实例被垃圾回收，避免内存泄漏：

using System.Runtime.CompilerServices;

public class TransientInstanceTracker
{
    // 键为被跟踪的瞬态实例，值无实际意义，仅利用该类型的弱引用特性
    private readonly ConditionalWeakTable<object, object> _trackedInstances = new();

    /// <summary>
    /// 记录新创建的瞬态实例
    /// </summary>
    public void Track(object serviceInstance)
    {
        if (serviceInstance == null) return;
        _trackedInstances.TryAdd(serviceInstance, null!);
    }

    /// <summary>
    /// 获取指定类型所有已创建、且未被GC回收的瞬态实例
    /// </summary>
    public IEnumerable<TService> GetExistingInstances<TService>()
    {
        foreach (var entry in _trackedInstances)
        {
            if (entry.Key is TService service)
            {
                yield return service;
            }
        }
    }
}

步骤2：注册服务时接入跟踪逻辑 #

将跟踪器注册为单例，修改瞬态服务的注册方式，在实例创建时自动加入跟踪：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // 注册单例跟踪器
    services.AddSingleton<TransientInstanceTracker>();
    // 替换原有的AddTransient注册，通过工厂创建实例时自动跟踪
    services.AddTransient<ISomeService, SomeService>(sp =>
    {
        var service = new SomeService();
        sp.GetRequiredService<TransientInstanceTracker>().Track(service);
        return service;
    });
}

步骤3：查询已存在实例 #

需要获取实例列表时，直接注入跟踪器调用查询方法即可，整个过程不会触发新实例创建：

public class AnotherService 
{
    public AnotherService(TransientInstanceTracker tracker) 
    {
        // 获取所有已存在的ISomeService瞬态实例，无新实例生成
        IEnumerable<ISomeService> existingInstances = tracker.GetExistingInstances<ISomeService>();
    }
}

注意：不要使用List<object>、HashSet<object>等强引用集合存储瞬态实例，这类集合会持有实例的强引用，导致实例永远无法被垃圾回收，最终引发内存泄漏。

如果不想自行实现跟踪逻辑，也可以替换内置DI容器为第三方DI框架（如Autofac、Unity等），但绝大多数第三方DI容器默认也不会跟踪瞬态实例，需要手动开启实例跟踪配置，且同样需要注意弱引用、内存泄漏相关问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者monty