在 .NET Core 中，依賴注入 (DI) 容器可以根據三種不同的生命週期來管理服務：

- **Singleton**：單例生命週期意味著 DI 容器只會創建一個服務的實例，並在整個應用程式的生命週期內使用該實例。
- **Scoped**：作用域生命週期意味著 DI 容器會為每個 HTTP 請求創建一個新的服務實例。
- **Transient**：瞬時生命週期意味著 DI 容器會在每次需要服務時創建一個新的實例。

以下是一些有關這三種生命週期的具體細節：

## Singleton

- 單例生命週期是 .NET Core 中最常用的生命週期。
- 適合於在整個應用程式中使用的服務，例如配置設定、資料庫連線和緩存。
- 使用 AddSingleton() 方法將服務註冊到 DI 容器中。
AddSingleton() 方法用於將服務註冊到 DI 容器中，並使用單例生命週期。這意味著 DI 容器只會創建一個服務的實例，並在整個應用程式的生命週期內使用該實例。

**使用 AddSingleton() 方法的時機：**

* 服務在整個應用程式中都需要使用，例如配置設定、資料庫連線和緩存。
* 服務的狀態不需要在每次使用時都保持一致，例如隨機數生成器和雜湊函式。

**以下是一些使用 AddSingleton() 方法的具體範例：**

* 儲存配置設定
* 提供資料庫連線
* 實現緩存
* 生成隨機數
* 計算雜湊值

**使用 AddSingleton() 方法的優點：**

* 提高效能，因為 DI 容器只會創建一個服務的實例。
* 減少記憶體使用量，因為 DI 容器只會在記憶體中保留一個服務的實例。

**使用 AddSingleton() 方法的缺點：**

* 服務的狀態在整個應用程式的生命週期內都是一致的。這可能不是在所有情況下都需要的。
* 服務的實例不能被替換。

**以下是一些使用 AddSingleton() 方法時需要注意的事項：**

* 確保服務是無狀態的，或者其狀態在整個應用程式的生命週期內都是一致的。
* 考慮使用其他生命週期，例如 Scoped 或 Transient，如果服務的狀態需要在每次使用時都保持一致。

## Scoped

- 作用域生命週期通常用於在 HTTP 請求的上下文中使用的服務。
- 適合於需要訪問 HTTP 請求上下文資訊的服務，例如使用者資訊和安全資訊。
- 使用 AddScoped() 方法將服務註冊到 DI 容器中。

AddScoped() 方法用於將服務註冊到 DI 容器中，並使用作用域生命週期。這意味著 DI 容器會為每個 HTTP 請求創建一個新的服務實例。

**使用 AddScoped() 方法的時機：**

* 服務需要訪問 HTTP 請求上下文資訊，例如使用者資訊和安全資訊。
* 服務的狀態需要在每次 HTTP 請求中都保持一致。

**以下是一些使用 AddScoped() 方法的具體範例：**

* 驗證使用者
* 獲取使用者資訊
* 檢查安全性

**使用 AddScoped() 方法的優點：**

* 確保服務的狀態在每次 HTTP 請求中都保持一致。
* 允許服務訪問 HTTP 請求上下文資訊。

**使用 AddScoped() 方法的缺點：**

* 可能會降低效能，因為 DI 容器會為每個 HTTP 請求創建一個新的服務實例。
* 可能會增加記憶體使用量，因為 DI 容器會在記憶體中保留每個 HTTP 請求的服務實例。

**以下是一些使用 AddScoped() 方法時需要注意的事項：**

* 確保服務是無狀態的，或者其狀態在每次 HTTP 請求中都保持一致。
* 考慮使用其他生命週期，例如 Singleton 或 Transient，如果服務的狀態不需要在每次 HTTP 請求中都保持一致。

## Transient

- 瞬時生命週期通常用於不需要任何狀態的服務。
- 適合於每次使用都應該產生新結果的服務，例如隨機數生成器和雜湊函式。
- 使用 AddTransient() 方法將服務註冊到 DI 容器中。

AddTransient() 方法用於將服務註冊到 DI 容器中，並使用瞬時生命週期。這意味著 DI 容器會在每次需要服務時創建一個新的服務實例。

**使用 AddTransient() 方法的時機：**

* 服務每次使用都應該產生新結果，例如隨機數生成器和雜湊函式。
* 服務不需要任何狀態，或者其狀態不需要在每次使用時都保持一致。

**以下是一些使用 AddTransient() 方法的具體範例：**

* 隨機數生成器
* 雜湊函式
* GUID 生成器

**使用 AddTransient() 方法的優點：**

* 確保每次使用服務時都會生成新的結果。
* 減少記憶體使用量，因為 DI 容器只會在需要時創建服務實例。

**使用 AddTransient() 方法的缺點：**

* 可能會降低效能，因為 DI 容器會在每次需要服務時創建一個新的服務實例。

**以下是一些使用 AddTransient() 方法時需要注意的事項：**

* 確保服務是無狀態的，或者其狀態不需要在每次使用時都保持一致。
* 考慮使用其他生命週期，例如 Singleton 或 Scoped，如果服務的狀態需要在每次使用時都保持一致。

**以下是一些不適合使用 AddTransient() 方法的範例：**

* 資料庫連線
* 緩存
* 設定

這些服務通常需要在應用程式的生命週期內保持相同的狀態。使用 AddTransient() 方法會導致這些服務的狀態在每次使用時都不同，這可能導致意外的結果。

## 範例
以下是一個示例，展示了如何使用這三種生命週期：

// 定義一個訂單服務的介面
public interface IOrderService
{
    string GetId();
}

// 實現訂單服務的介面
public class OrderService : IOrderService
{
    // 在構造函數中生成一個唯一的標識符
    private readonly string _id;

    public OrderService()
    {
        _id = Guid.NewGuid().ToString();
    }

    // 返回標識符
    public string GetId()
    {
        return _id;
    }
}

// 在 Startup.cs 中註冊不同生命週期的服務
public class Startup
{
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        // 註冊 Singleton 服務
        services.AddSingleton<IOrderService, OrderService>();

        // 註冊 Scoped 服務
        services.AddScoped<IOrderService, OrderService>();

        // 註冊 Transient 服務
        services.AddTransient<IOrderService, OrderService>();
    }
}

// 在 Controller 中注入和使用服務
[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class OrderController : ControllerBase
{
    // 注入三種不同生命週期的服務
    private readonly IOrderService _singletonService;
    private readonly IOrderService _scopedService;
    private readonly IOrderService _transientService;

    public OrderController(
        [FromServices] IOrderService singletonService,
        [FromServices] IOrderService scopedService,
        [FromServices] IOrderService transientService)
    {
        // 賦值給私有字段
        _singletonService = singletonService;
        _scopedService = scopedService;
        _transientService = transientService;
    }

    // 定義一個 GET 方法，返回服務的標識符
    [HttpGet]
    public IActionResult Get()
    {
        // 獲取服務的標識符
        var singletonId = _singletonService.GetId();
        var scopedId = _scopedService.GetId();
        var transientId = _transientService.GetId();

        // 返回結果
        return Ok(new
        {
            Singleton = singletonId,
            Scoped = scopedId,
            Transient = transientId
        });
    }
}

這個範例的返回結果是一個 JSON 物件，包含了三種不同生命週期的服務的標識符。例如：

{
  "Singleton": "a1b2c3d4-e5f6-g7h8-i9j0-k1l2m3n4o5p6",
  "Scoped": "q7r8s9t0-u1v2-w3x4-y5z6-a7b8c9d0e1f2",
  "Transient": "g1h2i3j4-k5l6-m7n8-o9p0-q1r2s3t4u5v6"
}

這個 JSON 物件顯示了每次請求時，服務的標識符是如何變化的。
**Singleton** 服務的標識符在整個應用程序生命週期內保持不變，**Scoped** 服務的標識符在每個請求的作用域內保持不變，而 **Transient**服務的標識符每次請求都會改變。這些標識符是隨機生成的，所以每次執行時可能會有不同的值，但是它們的變化規律是一致的。