Spring 依赖注入

Spring中的依赖注入（DI，Dependency Injection）是Spring框架的核心功能之一，它通过将对象的依赖关系交由Spring容器来管理，从而实现了类与类之间的解耦。通过依赖注入，开发者无需自己创建和管理依赖对象，Spring容器会自动将它们注入到相应的Bean中。

依赖注入的核心概念

依赖注入的基本思想是将类所依赖的对象的创建、管理交给Spring容器，而不是由类本身来创建。这种方式使得类之间的耦合度降低，代码更加灵活、可维护，并且容易进行单元测试。

依赖注入的三种方式

Spring支持三种常见的依赖注入方式：

1. 构造器注入（Constructor Injection）
2. Setter注入（Setter Injection）
3. 字段注入（Field Injection）

1. 构造器注入（Constructor Injection）

构造器注入是通过构造方法来注入依赖对象。在创建Bean的时候，Spring容器会通过构造器将所需的依赖注入到Bean中。这种方式的优点是依赖关系是不可变的，即一旦创建Bean，依赖关系就已经确定。

代码示例：

@Component
public class Car {
    private Engine engine;

    // 构造器注入
    @Autowired
    public Car(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }

    public void start() {
        engine.run();
    }
}

@Component
public class Engine {
    public void run() {
        System.out.println("Engine running...");
    }
}

 

在这个例子中，Car类依赖于Engine类。在构造器中，我们使用@Autowired注解标注构造器，告诉Spring容器在实例化Car时需要注入Engine实例。

优点：

• 构造器注入是最强的注入方式，因为依赖关系在创建时就已经确定。
• 它使得类的依赖关系在构造时明确，并且不可更改，增强了代码的可维护性。

缺点：

• 当依赖项较多时，构造器的参数列表可能会非常长，导致可读性差。
• 需要所有依赖项都在构造器中传入，可能会导致代码不够灵活。

2. Setter注入（Setter Injection）

Setter注入是通过JavaBean的Setter方法来注入依赖对象。在Bean实例化后，Spring容器会调用Setter方法将所需的依赖注入进去。Setter注入适用于那些依赖关系是可选的或者可变的场景。

代码示例：

@Component
public class Car {
    private Engine engine;

    // Setter方法注入
    @Autowired
    public void setEngine(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }

    public void start() {
        engine.run();
    }
}

@Component
public class Engine {
    public void run() {
        System.out.println("Engine running...");
    }
}

在这个例子中，Car类通过setEngine方法注入Engine实例。@Autowired注解标注在Setter方法上，表示该方法的参数需要由Spring容器自动注入。

优点：

• Setter注入适用于需要可选依赖或者在创建后能更改的依赖。
• 代码更具灵活性，类的构造方法保持简洁。

缺点：

• 依赖关系不如构造器注入那样强制要求初始化，这可能会导致一些对象处于不一致的状态，特别是在没有调用Setter方法之前。
• 无法保证对象的依赖关系在创建时就已经完成。

3. 字段注入（Field Injection）

字段注入是通过直接注入到字段来实现依赖注入。这是Spring提供的一种最简洁的注入方式，通过在字段上使用@Autowired注解，Spring容器会自动将所需的依赖注入到该字段中。

代码示例：

@Component
public class Car {
    @Autowired
    private Engine engine;

    public void start() {
        engine.run();
    }
}

@Component
public class Engine {
    public void run() {
        System.out.println("Engine running...");
    }
}

在这个例子中，Engine实例通过@Autowired注解直接注入到Car类的engine字段中。

优点：

• 代码简洁，几乎不需要额外的配置。
• 对于简单的依赖注入，字段注入非常方便和直观。

缺点：

• 隐式依赖，类的依赖关系不容易理解和追踪，减少了代码的可维护性。
• 不便于单元测试，字段注入通常要求直接访问Spring容器来设置字段，测试时可能需要更多的配置。

4. @Autowired注解与自动装配

Spring容器使用@Autowired注解来自动装配依赖。当我们使用@Autowired注解时，Spring会根据类型自动查找与字段、构造器或Setter方法匹配的Bean。默认情况下，Spring会自动根据Bean的类型进行装配。

自动装配的三种模式：

• 按类型自动装配（默认方式）：根据Bean的类型自动匹配。

@Autowired
private Engine engine;

 按名称自动装配：Spring会根据Bean的名称来进行自动装配。如果Bean的名称与属性名匹配，就会注入对应的Bean。可以通过@Qualifier注解来指定具体的Bean。

@Autowired
@Qualifier("engine1") // 根据Bean名称指定装配哪个Engine实例
private Engine engine;

 按构造器自动装配：Spring会根据构造器的参数类型来自动装配依赖。

@Autowired
public Car(Engine engine) {
    this.engine = engine;
}

5. @Qualifier注解

当容器中有多个候选Bean时，@Qualifier注解可以用来指定注入哪个Bean。通常与@Autowired一起使用，@Qualifier用于指定Bean的名称。

代码示例：

@Component
@Qualifier("engine1")
public class Engine1 implements Engine {
    // Engine1的实现
}

@Component
@Qualifier("engine2")
public class Engine2 implements Engine {
    // Engine2的实现
}

@Component
public class Car {
    @Autowired
    @Qualifier("engine1") // 明确指定注入Engine1
    private Engine engine;
}

6. @Primary注解

当存在多个候选Bean时，可以使用@Primary注解指定一个默认的Bean，这样在注入时，Spring容器会优先选择标记为@Primary的Bean。

代码示例：

@Component
@Primary
public class Engine1 implements Engine {
    // Engine1的实现
}

@Component
public class Engine2 implements Engine {
    // Engine2的实现
}

@Component
public class Car {
    @Autowired
    private Engine engine;  // 默认注入Engine1，因为它被标记为@Primary
}

7. 总结

Spring的依赖注入（DI）是通过将Bean的依赖关系交给容器管理，减少了代码的耦合度，提高了代码的灵活性和可测试性。常用的依赖注入方式包括：

• 构造器注入：依赖关系在对象创建时就被注入，适合不可变的依赖。
• Setter注入：可以在对象创建后注入依赖，适合可选或可变的依赖。
• 字段注入：直接注入到字段，代码简洁，但不适合复杂场景。