C#入門編（26）HostApplicationBuilderでC#アプリの土台を作る【設定・DI・ログ統合】

// 設定の読み込み
IConfigurationRoot configuration = new ConfigurationBuilder()
    .AddJsonFile("appsettings.json") //設定ファイル
    .AddCommandLine(args)  //実行時引数
    .Build();

// DIコンテナの設定
ServiceCollection services = new ServiceCollection();
services.AddLogging(builder =>
{
    builder.AddConsole();
});
services.AddSingleton<IConfiguration>(configuration);
services.AddTransient<MyService>();

using ServiceProvider provider = services.BuildServiceProvider();
provider.GetRequiredService<MyService>().Run();

// Hostを使った場合
HostApplicationBuilder builder = Host.CreateApplicationBuilder(args);
builder.Services.AddTransient<MyService>();
using IHost host = builder.Build();
// ↑ appsettings.json読み込み、コンソールロギング、DIコンテナが全部セットアップ済み！

host.Services.GetRequiredService<MyService>().Run();

{
  "ApiSettings": {
    "BaseUrl": "https://api.example.com",
    "TimeoutSeconds": 30
  }
}

HostApplicationBuilder builder = Host.CreateApplicationBuilder(args);

// 設定値を取得（自動で読み込まれている）
string? baseUrl = builder.Configuration["ApiSettings:BaseUrl"];
Console.WriteLine($"API URL: {baseUrl}"); // "https://api.example.com"を出力

public class MyService
{
    private readonly IConfiguration _configuration;

    public MyService(IConfiguration configuration)
    {
        _configuration = configuration;
        //  _configurationを使って設定値を読み込み可能
    }

$env:DOTNET_ENVIRONMENT = "Development"

Console.WriteLine(builder.Environment.EnvironmentName); 

public class MyService
{
    private readonly ILogger<MyService> _logger;

    public MyService(ILogger<MyService> logger)
    {
        _logger = logger;
    }

    public void DoWork()
    {
        _logger.LogInformation("処理を実行しました");  // コンソールに出力される
    }
}

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;

HostApplicationBuilder builder = Host.CreateApplicationBuilder(args);
// ↓IHostedServiceとして登録（Singletonとして登録され、Hostが起動・終了を管理）
builder.Services.AddHostedService<MyService>();

IHost host = builder.Build();

await host.RunAsync();


public class MyService : BackgroundService
{
    private readonly ILogger<MyService> _logger;

    public MyService(ILogger<MyService> logger)
    {
        _logger = logger;
    }

    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
    {
        _logger.LogInformation("サービス開始");

        // 何らかの処理（ここでは3秒待機）
        await Task.Delay(3000, stoppingToken);

        _logger.LogInformation("サービス終了");
    }
}

info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
      Application started. Press Ctrl+C to shut down.
info: MyService[0]
      サービス開始
info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
      Hosting environment: Production
info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
      Content root path: D:\data\projects\00apps\ConsoleApp1\ConsoleApp1\bin\Debug\net10.0
info: MyService[0]
      サービス終了

{
  "ApiSettings": {
    "BaseUrl": "https://api.example.com",
    "TimeoutSeconds": 15
  }
}

namespace DISample;

public class ApiSettings
{
    // デフォルト値は設定漏れ時のフォールバック
    public string BaseUrl { get; set; } = "";
    public int TimeoutSeconds { get; set; } = 30;
}

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  ...

  <ItemGroup>
    <None Update="appsettings.json">
      <CopyToOutputDirectory>PreserveNewest</CopyToOutputDirectory>
    </None>
  </ItemGroup>

</Project>

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Serilog;
using DISample;

// 0. Serilogの設定
// 出力先、フォーマット、ログレベルなどを指定
Log.Logger = new LoggerConfiguration()
    .MinimumLevel.Information()
    //↓ Hosting.LifetimeのログレベルをWarningに上げて冗長な情報を抑制
    .MinimumLevel.Override("Microsoft.Hosting.Lifetime", Serilog.Events.LogEventLevel.Warning)
    .Enrich.WithMachineName()
    .WriteTo.Console(outputTemplate:
        "[{Timestamp:HH:mm:ss} {Level:u3}] {Message:lj}{NewLine}{Exception}")
    .WriteTo.File("logs/app-.log",
        rollingInterval: RollingInterval.Day,
        outputTemplate:
        "{Timestamp:yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff} [{Level:u3}] [Machine: {MachineName}] {Message:lj}{NewLine}{Exception}")
    .CreateLogger();

// 1. HostApplicationBuilderを作成
HostApplicationBuilder builder = Host.CreateApplicationBuilder(args);

// 2. Serilogを使用するように設定（既存のLog.Logger設定を使用）
builder.Logging.ClearProviders(); // 既存のロギングプロバイダーをクリア
builder.Logging.AddSerilog(dispose: true);

// 3. 設定をバインド（appsettings.jsonから自動読み込み）
// これでIOptions<ApiSettings>がDIコンテナに登録される
builder.Services.Configure<ApiSettings>(
    builder.Configuration.GetSection("ApiSettings"));

// 4. サービスを登録
// ここでMockApiClientに変更すれば、実装を簡単に差し替えられる
builder.Services.AddTransient<IApiClient, ApiClient>();

// 5. DataServiceをHostedServiceとして登録
builder.Services.AddHostedService<DataService>();

// 6. ホストをビルドして実行
IHost host = builder.Build();

await host.RunAsync();

using Microsoft.Extensions.Logging;
using Microsoft.Extensions.Options;

namespace DISample;

public class ApiClient : IApiClient
{
    private readonly ApiSettings _settings;
    private readonly ILogger<ApiClient> _logger;

    public ApiClient(IOptions<ApiSettings> options, ILogger<ApiClient> logger)
    {
        _settings = options.Value;
        _logger = logger;
    }

    public string GetData()
    {
        _logger.LogDebug("APIリクエスト開始: {BaseUrl}", _settings.BaseUrl);
        
        // 実際のアプリではHttpClientを使ってAPI呼び出し
        return $"[{_settings.BaseUrl}] からデータ取得（タイムアウト: {_settings.TimeoutSeconds}秒）";
    }
}

using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace DISample;

public class DataService : BackgroundService
{
    private readonly IApiClient _client;
    private readonly ILogger<DataService> _logger;

    public DataService(IApiClient client, ILogger<DataService> logger)
    {
        _client = client;
        _logger = logger;
    }

    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
    {
        _logger.LogInformation("データ取得処理を実行します");

        var data = _client.GetData();
        _logger.LogDebug("APIからのレスポンス: {Response}", data);

        Console.WriteLine($"[{DateTime.Now:HH:mm:ss}] 取得結果: {data}");

        _logger.LogInformation("データ取得処理が正常に完了しました");

        await Task.CompletedTask;
    }
}

[12:40:05 INF] データ取得処理を実行します
[12:40:05] 取得結果: [https://api.example.com] からデータ取得（タイムアウト: 15秒）
[12:40:05 INF] データ取得処理が正常に完了しました