Spring boot基础 - 依赖注入

依赖注入（Dependency injection，简称DI）。
依赖，指的是在一个bean对象中存在着对另一个bean对象的引用（通常是成员变量），也就是依赖关系。
注入，指的是在bean的创建过程中，spring会自动地完成它所依赖的bean的创建，然后将引用指向这个依赖对象，即赋值。

@Autowired注解

@Autowired注解是spring中最常见的实现依赖注入的方式。
@Autowired注解的解析和处理，主要由spring容器中的AutowiredAnnotationBeanPostProcessor这个bean后置处理器来完成。
以类的成员变量为例，@Autowired实现依赖注入主要有以下3种方式：

1、标注在属性上：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    @Autowired
    private BookService bookService;

这种情况，当BookController这个bean实例化之后，spring会扫描它内部的@Autowired注解，然后初始化的过程中进行统一处理。
对于bookService这个属性，会在bean factory中找到与其类型匹配的、已经创建好的单例bean对其赋值，如果找不到，就会先进行BookService类型的单例bean的创建（实例化+初始化），然后再对bookService这个属性赋值。

注意：@Autowired标注的变量类型，本身也得是spring bean，不然无法注册到spring容器，就无法进行自动注入。

2、标注在构造方法上：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    private BookService bookService;

    private OrderService orderService;

    //默认构造方法
    public BookController() {
    }

    //含参构造方法1
    @Autowired
    public BookController(BookService bookService) {
        this.bookService = bookService;
    }

    //含参构造方法2
    public BookController(OrderService orderService) {
        this.orderService = orderService;
    }

这种情况下，spring会在这些自定义构造方法中，优先找到带有@Autowired注解的那个构造方法，来进行实例化；如果这里有多个@Autowired，程序就会报错，因为它不知道我们到底要哪个。

但是使用构造器实例化一定要依赖@Autowired注解吗？并不是，相关的源码片段如下：

		// Candidate constructors for autowiring?
		//寻找候选构造器
		Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
		//判断是否进行构造器自动注入
		if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
				mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) {
			return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
		}

		// Preferred constructors for default construction?
		//获取merged bean definition中的属性，使用首选的构造器自动注入
		ctors = mbd.getPreferredConstructors();
		if (ctors != null) {
			return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null);
		}

		// No special handling: simply use no-arg constructor.
		//兜底策略：使用无参的构造函数进行实例化
		return instantiateBean(beanName, mbd);

1）寻找候选的构造器，通常会选择@Autowired注解的构造器，或者一种不需要该注解的特殊场景：有且仅有一个构造函数，并且是含参的。

2）如果有候选构造器，或者merged bean definition中设置了自动注入模式为“AUTOWIRE_CONSTRUCTOR”，或者merged bean definition中constructorArgumentValues属性不为空（比如mybatis的mapper），则调用autowireConstructor方法。
autowireConstructor的大致策略：
根据constructorArgumentValues（构造器参数值）计算出需要的最小参数个数、然后结合候选构造器（如果为空，则获取bean中定义的所有构造器作为候选）的参数个数和类型，计算各构造器匹配度，选择最合适的构造器进行bean的实例化。

3）获取merged bean definition中设置的首选构造器，有则调用autowireConstructor方法。

4）兜底策略，如果以上方式均没有完成实例化，则使用无参数的构造函数进行实例化。

注意： spring在使用构造器进行依赖注入时，会先处理构造方法中的参数，确保参数bean的自动注入。比如示例里的bookService参数，如果之前没有实例化，这里就会先创建bean对象，再交给构造器使用。

3、标注在setter方法上：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    private BookService bookService;

    @Autowired
    public void setBookService(BookService bookService) {
        this.bookService = bookService;
    }

这种情况，跟直接标注在属性上的方式类似，也是在bean初始化的过程中完成的注入。
spring在拿到有@Autowired注解的setBookService方法后，同样是先解决了参数bookService的自动注入，确保参数对象创建之后，再调用setBookService方法，将值赋给bookService成员变量。

@Autowired注解的required属性

该注解只有一个required属性，默认为true，表示当前要依赖的这个bean必须存在于spring容器中，不然就报错。而当被显示设置为false时，则表示这个自动注入是可选的，找到类型匹配的bean就注入，没找到就不注入。
接下来分别在属性和方法上测试required属性为false的情况。

1、标注在属性上：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    @Autowired(required = false)
    private BookService bookService;

在示例代码中把BookService的实现类BookServiceImpl的@Service注解去掉，使BookServiceImpl无法被扫描到，从而无法注册到bean factory中。然后运行代码，发现程序正常运行，只不过通过BookController这个bean的get方法拿到bookService属性时，会发现是null，说明并没有强制进行依赖注入。

2、标注在构造函数上：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    private BookService bookService;

    @Autowired(required = false)
    public BookController(BookService bookService) {
        this.bookService = bookService;
    }

再次运行代码，发现报错了：
Parameter 0 of constructor in org.example.controller.BookController required a bean of type ‘org.example.service.BookService’ that could not be found. – 构造函数里的BookService，这个类型bean找不到。

不是说不强制自动注入吗？为什么这里没有依赖会报错呢？
其实控制台这里还打印了一句话：
f.a.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor : Inconsistent constructor declaration on bean with name ‘bookController’: single autowire-marked constructor flagged as optional - this constructor is effectively required since there is no default constructor to fall back to: public org.example.controller.BookController(org.example.service.BookService)
– 单个autowire标记的构造函数标记为可选——这个构造函数实际上是必需的，因为没有默认构造函数可以回退。

这里说的很清楚了，方法是可选了，但是由于没有无参数的默认构造函数可以兜底，spring只能拿这个方法来构建实例，但是在bean factory中又没注册过BookService类型的bean，参数无法实例化，所以构造失败。

其实如果只有一个构造方法，这个@Autowired加不加、是否可选都一样，因为别无选择。所以我们还是需要加上无参数的构造方法：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    private BookService bookService;

    //默认构造方法
    public BookController() {
    }

    //含参构造方法
    @Autowired(required = false)
    public BookController(BookService bookService) {
        this.bookService = bookService;
    }

或者我们也可以把@Autowired(required = false)添加在构造函数的参数上。既然构造方法别无选择，那就把本来需要注入的参数改为可选：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    private BookService bookService;

    //含参构造方法
    public BookController(@Autowired(required = false) BookService bookService) {
        this.bookService = bookService;
    }

事实证明上面两种方式，程序都能正常启动。

3、最后试试标注在setter方法上：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    private BookService bookService;

    @Autowired(required = false)
    public void setBookService(BookService bookService) {
        this.bookService = bookService;
    }

程序正常启动，本地方法setBookService的@Autowired注解，尽管是可选，但是在bean的初始化阶段，程序本着能执行尽量执行的原则，处理方法参数，但此时发现有一个参数bean无法实例化，方法执行不了。得了，正好这个方法又是可选，那就不执行了。

但是如果方法的@Autowired注解，其required属性为true，一定要执行，又不想报错呢？
我们还是可以将@Autowired(required = false)的注解加在参数上，这样找不到的参数bean就会被置为null，然后传入方法。

@Primary和@Qualifier注解

@Autowired注解在自动注入的时候，是按照bean的类型进行查找和注入的，还是看这个示例代码：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    @Autowired
    private BookService bookService;

假如我们为BookService接口设计两个实现类，而且都注册成spring bean，那么在自动注入bookService属性的时候，就会找到这两个实现类bean，然后报错：
Description: Field bookService in org.example.controller.BookController required a single bean, but 2 were found
Action: Consider marking one of the beans as @Primary, updating the consumer to accept multiple beans, or using @Qualifier to identify the bean that should be consumed

spring告诉我们，这个属性只需要一个bean进行注入，却找到了两个；建议把其中一个bean标记为@Primary，或者使用@Qualifier来指明使用哪个。

解决方案1，使用@Primary标注其中一个bean，作为主bean，这样每次自动注入时都会首选这个bean。

@Service
@Primary
public class BookServiceImpl2 implements BookService {

解决方案2，使用@Qualifier标注需要自动注入的依赖，同时设置@Qualifier的value属性，值为要使用的那个bean的名称。
这种方式相比@Primary更加灵活，两者同时使用时，@Qualifier的优先级也更高。

注意： 这里bean名称的填写，比如实现类BookServiceImpl2在容器中注册的bean，容器默认生成的beanName为首字母小写的"bookServiceImpl2"

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    @Autowired
    @Qualifier(value = "bookServiceImpl2")
    private BookService bookService;

@Resource注解

@Resource注解也是常见的用来实现依赖注入的注解。
@Resource注解的解析和处理，主要由spring容器中的CommonAnnotationBeanPostProcessor这个bean后置处理器来完成。

@Resource和@Autowired注解的主要区别在于：
1、归属问题：@Autowired是spring框架自己的注解，而@Resource是Java的通用注解。
2、注入方式：
@Autowired按照bean的类型进行注入，如果需要指定名称需要@Qualifier注解支持；
@Resource支持选择按bean的类型或名称进行注入，默认按照名称注入。
3、注解使用范围、参数类型等。

@Resource注解使用方式：
1、标注在属性上：

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    @Resource
    private BookService bookService;

这里BookService是个接口，其实现类BookServiceImpl已经在spring bean factory中注册。

1）只写一个@Resource注解，不设置属性。
这种情况下，spring会将 bookService 这个变量名当做默认的依赖bean名称，先去检查bean factory里是否有这个名字，
如果有就按bookService这个名字去找到一个bean，完成注入；
如果没有就回退到按类型BookService查找，最终找到BookServiceImpl这个bean，完成注入。

2）设置name属性，@Resource(name = “bookServiceImpl”)
这种情况下，spring认为你已经指定名字了，就不会再按类型兜底，而是直接拿这个名字去获取bean，能找到就注入，找不到就报错。
注意： 这里的name不能瞎写，根据它找到的bean，必须是BookService的实例（实现该接口），否则即使拿到或者创建出这个bean，也会在最后的类型检查中报错。

3）设置type属性，@Resource(type = BookServiceImpl.class)
这种情况下，和情况1）类似，只是在回退到按类型查找时，使用的类型不是依赖的类型BookService，而是注解中指定的type值。
注意： 这里的type不能瞎写，它必须是BookService的实现类，不然在注入元数据的组装阶段（注入开始之前）就会报错说类型不匹配。

4）同时设置name和type属性，@Resource(name = “bookServiceImpl”, type = BookServiceImpl.class)
这种情况下，和情况2）类似，直接拿这个name去获取bean，只是在最后拿到bean实例的时候，进行类型判断所使用的目标类型不是BookService，而是注解中指定的type值。同样的，type也不能瞎写，不然在注入元数据的组装阶段就会报错。

2、标注在普通方法上。
@Resource注解同样可以标注在setter方法上，在bean初始化的过程中，完成属性的依赖注入。

@RestController
@RequestMapping(value = "/books")
public class BookController {

    private BookService bookService;

    @Resource
    public void setBookService(BookService bookService) {
        this.bookService = bookService;
    }