在 FastAPI 中，使用 类 和 依赖注入函数 都可以实现依赖注入，但它们的设计方式、适用场景和生命周期管理有所不同。以下是它们的区别以及各自的应用场景：

1. 函数依赖注入

函数依赖注入是最常见的一种方式，通过 Depends 来声明依赖，FastAPI 会自动调用这些函数并注入返回的对象。

特点：

• 轻量级：函数依赖注入通常比较简洁，适用于处理简单的依赖项，比如数据库连接、外部 API 客户端等。
• 请求级别的实例：函数依赖项在每次请求时都会被实例化，适用于需要频繁创建和销毁的资源（例如数据库连接）。
• 自动清理：依赖项通常是按请求生命周期管理的，FastAPI 会在请求结束时自动清理资源（例如关闭数据库连接）。

应用场景：

• 数据库连接：每个请求可能需要一个独立的数据库连接（例如，MySQL、PostgreSQL）。
• API 客户端：例如，每次请求都需要调用外部 API，创建一个新的 API 客户端连接。
• 请求级缓存：某些缓存是基于请求的，生命周期较短。

示例：

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# 依赖函数：提供数据库连接
def get_db_connection():
    conn = mysql.connector.connect(...)  # 创建连接
    try:
        yield conn
    finally:
        conn.close()

# 路由使用该依赖
@app.get("/items/")
def get_items(db: mysql.connector.MySQLConnection = Depends(get_db_connection)):
    cursor = db.cursor()
    cursor.execute("SELECT * FROM items")
    items = cursor.fetchall()
    return items

2. 类依赖注入

类依赖注入方式是将依赖项封装为类对象，通常用于需要共享状态或较长生命周期的服务。FastAPI 会在请求开始时为该类创建一个实例，随后可以通过类的实例方法提供各种功能。

特点：

• 共享状态：类依赖通常会被设计为一个具有共享状态的对象，可以在类的多个方法之间共享数据。适用于需要在多个请求之间共享状态的服务。
• 适用于复杂的逻辑和服务：如果一个服务需要保存状态，或者需要初始化复杂的资源（如数据库连接池、外部服务连接等），类封装会比简单的函数更加清晰和合适。
• 长生命周期：类的实例可以跨请求存在（可以通过应用启动时创建），因此它更适用于那些具有长生命周期的服务。

应用场景：

• 配置服务：应用级别的配置，通常只在启动时创建，整个生命周期中不会改变。
• 外部服务客户端：如外部 API 客户端或某些大型的外部服务连接（例如，消息队列的连接池）。
• 状态管理服务：需要在多次请求中共享状态的信息（例如，缓存服务、认证服务等）。

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# 依赖类：数据库连接池服务
class DatabaseService:
    def __init__(self, host: str, user: str, password: str, db: str):
        self.conn_pool = mysql.connector.connectpool(...)  # 初始化连接池

    def get_connection(self):
        return self.conn_pool.get_connection()

# 依赖注入函数：注入数据库服务
def get_database_service() -> DatabaseService:
    return DatabaseService(host="localhost", user="user", password="pass", db="test_db")

# 路由使用该依赖
@app.get("/items/")
def get_items(db_service: DatabaseService = Depends(get_database_service)):
    db_connection = db_service.get_connection()
    cursor = db_connection.cursor()
    cursor.execute("SELECT * FROM items")
    items = cursor.fetchall()
    return items

类与函数依赖注入的主要区别

何时使用类依赖注入？

• 共享服务：如果你需要一个在多个请求之间共享的服务，如数据库连接池、配置管理或缓存服务。
• 复杂逻辑：当你的依赖项包含多个方法或复杂的初始化逻辑时，类会是一个好的选择。
• 持久化的状态：类依赖可以保存一些状态并在多个请求之间共享，这在需要多个请求共用某些信息时非常有用（如认证信息、缓存状态等）。

何时使用函数依赖注入？

• 轻量级服务：如果你的依赖项很简单，并且每个请求都有不同的实例（如数据库连接），使用函数依赖注入更加简单和直接。
• 无状态的服务：当服务不需要保存任何状态，或者每个请求都需要创建新实例时，函数依赖注入更为合适。
• 简化的服务管理：函数依赖注入适合那些只需创建一次并简单使用的服务，不需要复杂的构造函数和多种方法。

总结

• 函数依赖注入：适合处理短生命周期、无状态的依赖项，如数据库连接、外部 API 客户端、短期的服务等。
• 类依赖注入：适合需要共享状态、较复杂逻辑、长生命周期的服务，如数据库连接池、外部服务的客户端、全局配置服务等。

根据你的需求选择合适的方式来实现依赖注入，通常函数依赖注入更适合简单和请求级别的资源，而类依赖注入则适合需要跨请求共享状态或者有复杂逻辑的服务。