在 ASP.NET Core 中，組態 (Configuration) 是一個強大的機制，用於管理應用程式的設定值。這些設定值可以來自多種來源，例如 JSON 檔案、環境變數、命令列參數、Azure Key Vault 等。ASP.NET Core 的組態系統提供了高度靈活性，讓應用程式能夠根據環境或需求調整設定。

除了組態，ASP.NET Core 也支援一種稱為 選項模式 (Options Pattern) 的模式，用來將組態值綁定到具體的 C# 類別中，讓程式碼更具可讀性、模組化和易於維護。

1. Configuration 組態系統概述
   ASP.NET Core 的組態系統支援從多種來源載入設定。這些設定是以鍵值對的方式存儲和存取的。常見的組態來源包括：

appsettings.json：預設的應用程式設定檔。
環境變數：可以根據不同的運行環境來調整設定。
命令列參數：在啟動應用程式時，通過命令列傳遞設定。
秘密管理器 (Secret Manager)：用於在開發過程中保護敏感設定（例如 API 金鑰）。
Azure Key Vault：用來安全地管理和存取雲端應用程式的敏感設定。
1.1. 組態來源範例
組態可以來自於多個不同的來源，而且可以被覆蓋。例如，應用程式中的 appsettings.json 可以包含預設值，而 appsettings.Development.json 則可以針對開發環境進行覆蓋。範例如下：

appsettings.json:
{
"Logging": {
"LogLevel": {
"Default": "Information",
"Microsoft": "Warning"
}
},
"ConnectionStrings": {
"DefaultConnection": "Server=myServer;Database=myDb;User=myUser;Password=myPass;"
}
}
appsettings.Development.json:

{
"Logging": {
"LogLevel": {
"Microsoft": "Debug"
}
}
}
1.2. 組態的載入與使用
在 ASP.NET Core 中，組態是透過 IConfiguration 介面來存取的，通常在 Startup.cs 中配置。

public class Startup
{
private readonly IConfiguration _configuration;

public Startup(IConfiguration configuration)
{
    _configuration = configuration;
}

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // 使用組態讀取資料庫連接字串
    var connectionString = _configuration.GetConnectionString("DefaultConnection");
    services.AddDbContext<MyDbContext>(options => 
        options.UseSqlServer(connectionString));
}

}
在這個範例中，應用程式讀取了 appsettings.json 中的 ConnectionStrings:DefaultConnection 組態，並將其用於配置資料庫上下文。

2. 選項模式 (Options Pattern)
   選項模式是一種將組態值綁定到具體類別的方式。它使得程式碼更具可讀性，並且減少了硬編碼的設定值。透過選項模式，你可以將組態的特定部分直接綁定到 C# 類別中。

2.1. 定義選項類別
首先，你需要定義一個類別來表示組態中的某些設定。例如，將 appsettings.json 中的 Logging 部分綁定到一個 LoggingOptions 類別：

public class LoggingOptions
{
public LogLevelOptions LogLevel { get; set; }
}

public class LogLevelOptions
{
public string Default { get; set; }
public string Microsoft { get; set; }
}
2.2. 在 Startup 中配置選項
然後，在 Startup.cs 中使用 Configure 方法將 appsettings.json 中的組態綁定到 LoggingOptions 類別。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.Configure(_configuration.GetSection("Logging"));
}
這裡的 GetSection("Logging") 是將 appsettings.json 中的 Logging 部分與 LoggingOptions 類別對應。

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Configure<T> 的作用
配置綁定： 將 appsettings.json 或其他配置來源中的設定值綁定到指定的 .NET 類型（如 LoggingOptions）。
提供配置服務： 將配置好的對象註冊到服務容器中，以便其他類別可以通過 DI 機制來獲取這些配置資訊。
DI 的作用
依賴注入： 將依賴的對象注入到需要使用它們的類別中，降低類別之間的耦合度。
服務容器： 提供一個統一的管理方式，用來管理應用程式中的各種服務。
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如何知道這是 DI？

services.AddTransient： 這個方法是 DI 容器提供的方法，用於註冊服務。
ILoggerService： 這是被注入的服務接口。
LoggerService： 這是實現 ILoggerService 接口的具體類。
DI 的作用

依賴注入： 將 LoggerService 注入到需要使用它的類別中，如 LoggerService 的建構函式。
解耦： 減少類別之間的耦合，提高程式碼的可測試性和可維護性。
其他相關部分

Configure<LoggingOptions>： 這部分是配置綁定，將 appsettings.json 中的配置綁定到 LoggingOptions 類別。
IOptions<LoggingOptions>： 這是 DI 提供的介面，用於從服務容器中獲取配置對象。
總結
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在建構函式中注入 IOptions<T> 的作用與示範
什麼是 IOptions<T>？
IOptions<T> 是一個介面，它提供了一種從 DI 容器中獲取配置對象的標準方式。當你在一個類別的建構函式中注入 IOptions<T> 時，DI 容器會自動解析並提供對應的配置對象，讓你能夠在類別內部方便地使用這些配置值。

工作原理
配置註冊： 在 Startup.ConfigureServices 方法中，使用 services.Configure<T>() 將配置信息綁定到一個具體的配置類（如 AppSettings）。
DI 容器解析： 當 DI 容器需要創建一個依賴於 IOptions<T> 的類別的實例時，它會先解析 IOptions<T>，然後將配置對象注入到該類別的建構函式中。
獲取配置值： 在類別內部，通過 IOptions<T>.Value 屬性即可獲取配置對象，並訪問其屬性。
示例
C#
public class AppSettings
{
    public string ConnectionString { get; set; }
    public int CacheExpirationTime { get; set; }
}

public class MyService
{
    private readonly AppSettings _settings;

    public MyService(IOptions<AppSettings> settings)
    {
        _settings = settings.Value;
    }

    public void DoSomething()
    {
        using (var connection = new SqlConnection(_settings.ConnectionString))
        {
            // ... 使用資料庫連線
        }
        // ... 其他使用配置值的邏輯
    }
}

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.Configure<AppSettings>(Configuration.GetSection("AppSettings"));
    servic   
es.AddTransient<MyService>();
}
請謹慎使用程式碼。

解說
AppSettings 類別： 定義了應用程式的配置項，例如資料庫連接字串、快取失效時間等。
MyService 類別：
在建構函式中，通過 IOptions<AppSettings> 注入配置對象。
將注入的配置對象賦值給私有成員變數 _settings，以便在類別內部使用。
ConfigureServices 方法：
使用 services.Configure<AppSettings> 將 appsettings.json 中的 AppSettings 節點綁定到 AppSettings 類別。
將 MyService 註冊為一個瞬態服務。
為什麼使用 IOptions<T>？
提高可讀性： 程式碼更加清晰，減少了手動配置的邏輯。
降低耦合度： 類別不再直接依賴於配置源，而是通過 DI 容器獲取配置。
方便測試： 可以通過替換 IOptions<T> 的實現來模擬不同的配置場景。
小結
IOptions<T> 提供了一種強類型的方式來訪問配置。
DI 容器會自動將配置對象注入到需要它的類別中。
通過 Value 屬性，可以方便地訪問配置對象的屬性。
注意事項
配置來源： 配置信息可以來自 appsettings.json、環境變數、命令列參數等多種來源。
配置變更： 如果需要在應用程式運行時動態更新配置，可以使用 IOptionsSnapshot<T>。
配置驗證： 可以使用驗證框架（如 FluentValidation）來驗證配置的有效性。
總結

IOptions<T> 是 .NET Core 中一個非常有用的特性，它簡化了配置的管理，提高了程式碼的可維護性。通過了解 IOptions<T> 的工作原理，你可以更好地利用 DI 容器來管理應用程式的配置。


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services.AddTransient<ILoggerService, LoggerService> 這行代碼是 DI 的核心部分，它負責將 LoggerService 註冊到服務容器中，以便其他類別可以通過 DI 機制來獲取它。

 DI (Dependency Injection) 的概念：

比喻：餐廳點餐
想像你在一家餐廳點餐，你想要一份牛排。

你 (客戶)：相當於你的應用程式中需要使用 LoggerService 的其他類別。
餐廳 (服務容器)：相當於 .NET 的 DI 容器，它負責準備並提供你所需要的餐點 (服務)。
菜單 (介面 ILoggerService)：就像菜單上列出的餐點名稱，它定義了 LoggerService 這個服務能提供的功能。
牛排 (LoggerService)：這是實際的餐點，也就是具體實現了 ILoggerService 介面的類別。
廚師 (DI 容器)：廚師會根據你的菜單要求，準備好一份牛排。
程式碼解釋
C#
services.AddTransient<ILoggerService, LoggerService>();
請謹慎使用程式碼。

這行程式碼的意思是：

告訴餐廳 (DI 容器)：我想要點一份「LoggerService」這個餐點。
如何準備餐點：當有客人點這道餐點時，請直接做一份新的牛排 (也就是每次都需要一個新的 LoggerService 實例)。
LoggerService 的建構函式
C#
public LoggerService(IOptions<LoggingOptions> options)
{
    _options = options.Value;
}
請謹慎使用程式碼。

這段程式碼表示：

牛排的配料：當廚師在做牛排時，他需要一些特定的配料 (例如：鹽、胡椒、醬汁)。這些配料就是 LoggingOptions，裡面包含了記錄日誌的一些設定。
去哪裡拿配料：廚師會去餐廳的配料區 (DI 容器) 找一個名叫 IOptions<LoggingOptions> 的盒子，這個盒子裡面裝的就是 LoggingOptions。
DI 的好處
降低耦合度：就像你不用知道餐廳如何做牛排，只要點餐就行。你的程式碼只需要知道自己需要什麼服務，而不用關心服務是如何實現的。
提高可測試性：你可以很容易地替換掉 LoggerService 的實現，來測試不同的日誌功能。
方便管理：所有的服務都由 DI 容器統一管理，方便維護和擴展。
總結
DI (Dependency Injection) 就是一種將物件的依賴關係移到物件外部的方式。在 .NET 中，DI 容器會幫我們管理這些依賴關係，讓我們可以更專注於業務邏輯的實現。

services.AddTransient<ILoggerService, LoggerService> 這行程式碼就是告訴 DI 容器，我們需要一個 LoggerService 的實例，而且每次需要的時候都給我們一個新的。

IOptions<LoggingOptions> 則是讓 LoggerService 可以取得它所需的配置資訊。

services.AddTransient<ILoggerService, LoggerService> 這行程式碼就是告訴 DI 容器，我們需要一個 LoggerService 的實例，而且每次需要的時候都給我們一個新的。哪一句顯示每次都要新的 如果我不想要每次都新的
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為什麼 services.AddTransient<ILoggerService, LoggerService> 會每次都產生新的實例？
AddTransient 的行為

AddTransient 這個方法告訴 DI 容器，每次有類別需要 ILoggerService 的時候，就產生一個新的 LoggerService 實例。換句話說，它保證了每個使用 ILoggerService 的類別都有一個獨有的實例，彼此之間不會共享狀態。

為什麼是「每次都新」？

瞬態生命週期 (Transient Lifecycle)：AddTransient 所註冊的服務具有瞬態生命週期。這意味著每次有依賴注入的要求時，都會創建一個新的實例。
避免狀態共享：這種方式確保了每個使用 LoggerService 的類別都不會受到其他類別對 LoggerService 狀態的影響，避免了潛在的狀態衝突問題。
如果不想每次都新，該怎麼辦？

如果你希望 LoggerService 的實例在整個應用程式生命週期中只有一個，那麼可以改用以下兩種生命週期：

1. Scoped 生命週期
services.AddScoped<ILoggerService, LoggerService>
適用場景：當你希望在一個 HTTP Request 的範圍內共享一個 LoggerService 實例時，可以使用 Scoped 生命週期。這對於記錄一個請求的完整過程非常有用。
2. Singleton 生命週期
services.AddSingleton<ILoggerService, LoggerService>
適用場景：當你希望在整個應用程式生命週期中只有一個 LoggerService 實例時，可以使用 Singleton 生命週期。這對於一些全局性的配置或資源共享非常有用。
選擇生命週期的考量因素

狀態共享：如果需要共享狀態，則使用 Scoped 或 Singleton。
資源消耗：Singleton 會一直存在，可能消耗更多的記憶體。
依賴注入的範圍：Scoped 適用於 HTTP Request 範圍，Singleton 適用於整個應用程式範圍。
總結

AddTransient、AddScoped 和 AddSingleton 是 DI 容器提供的幾種常見的生命週期管理方式。
選擇哪種生命週期取決於你對服務實例的共享需求和應用程式的架構。
對於 LoggerService 來說，如果需要記錄每個請求的詳細資訊，那麼 Scoped 可能是一個更好的選擇；如果只需要一個全局的日誌服務，那麼 Singleton 就可以滿足需求。
範例：

C#
// Scoped
services.AddScoped<ILoggerService, LoggerService>();

// Singleton
services.AddSingleton<ILoggerService, LoggerService>();
請謹慎使用程式碼。

注意：

Singleton 的謹慎使用：過多的 Singleton 會增加應用程式的耦合度，並且可能導致記憶體洩漏。
生命週期與 DI 容器相關：不同的 DI 容器可能會有略微不同的生命週期管理方式。
其他注意事項：
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依賴注入框架：除了 .NET Core 內建的 DI 容器之外，還有其他第三方 DI 框架，如 Autofac、Ninject 等。
配置：除了生命週期之外，還可以通過配置來控制服務的行為，例如實例化參數、生命週期範圍等。

2.3. 在應用程式中使用選項
要使用選項模式中的組態值，可以注入 IOptions 介面，這會提供綁定好的設定值。例如，在控制器中使用：

public class HomeController : Controller
{
private readonly LoggingOptions _loggingOptions;

public HomeController(IOptions<LoggingOptions> loggingOptions)
{
    _loggingOptions = loggingOptions.Value;
}

public IActionResult Index()
{
    var defaultLogLevel = _loggingOptions.LogLevel.Default;
    return View();
}

}
2.4. 選項監視 (Options Monitoring)
有時候需要監視選項的變更，這可以使用 IOptionsMonitor 來實現。當設定值變更時，應用程式會自動重新載入變更的組態值。

public class HomeController : Controller
{
private readonly LoggingOptions _loggingOptions;

public HomeController(IOptionsMonitor<LoggingOptions> loggingOptions)
{
    _loggingOptions = loggingOptions.CurrentValue;
}

public IActionResult Index()
{
    var defaultLogLevel = _loggingOptions.LogLevel.Default;
    return View();
}

}
3. 多環境組態
ASP.NET Core 支援根據不同環境來載入不同的組態設定。例如，可以針對開發環境 (Development)、測試環境 (Staging) 和生產環境 (Production) 配置不同的 appsettings.json 檔案。

appsettings.Development.json
appsettings.Staging.json
appsettings.Production.json
透過設定 ASPNETCORE_ENVIRONMENT 環境變數，應用程式會自動載入對應環境的設定檔，並覆蓋 appsettings.json 中的預設值。例如，在 launchSettings.json 中可以設定開發環境：

{
"profiles": {
"IIS Express": {
"environmentVariables": {
"ASPNETCORE_ENVIRONMENT": "Development"
}
}
}
}

Option 類別不能為抽象類別的原因

Option 類別的設計目的： Option 類別的設計初衷是提供一種安全的方式來處理可能為 null 的值。如果將 Option 類別設為抽象類別，那麼它就失去了作為一個具體的類型來表示值的可能性，這與它的設計初衷相違背。
抽象方法的矛盾： 如果 Option 類別是抽象類別，那麼它就必須包含至少一個抽象方法。但是，Option 類別本身並不代表任何具體的操作，它只表示一個值的狀態（存在或不存在）。因此，為它定義抽象方法是沒有意義的。
Option 類別的實例化： Option 類別需要能夠被實例化，以表示一個具體的值。而抽象類別是不能被直接實例化的。