Spring依赖注入

Spring依赖注入

介绍

依赖注入（Dependency Injection，简称DI）是Spring框架的核心特性之一，它允许对象通过外部容器（如Spring IoC容器）来获取其依赖的其他对象，而不是由对象自身创建或查找依赖项。这种方式降低了代码的耦合度，提高了可测试性和可维护性。

在Spring中，依赖注入主要有三种方式：

• 构造器注入（Constructor Injection）
• Setter注入（Setter Injection）
• 字段注入（Field Injection）

依赖注入的类型

构造器注入

构造器注入是通过类的构造函数来注入依赖项。这是Spring官方推荐的方式，因为它可以确保依赖项在对象创建时就被注入，并且依赖项不可变（final）。

public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;

    // 构造器注入
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void saveUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

在Spring配置中，可以通过XML或注解方式配置构造器注入：

<bean id="userRepository" class="com.example.UserRepositoryImpl" />
<bean id="userService" class="com.example.UserService">
    <constructor-arg ref="userRepository" />
</bean>

Setter注入

Setter注入是通过类的setter方法来注入依赖项。这种方式允许依赖项在对象创建后动态变更。

public class OrderService {
    private PaymentService paymentService;

    // Setter注入
    public void setPaymentService(PaymentService paymentService) {
        this.paymentService = paymentService;
    }

    public void processOrder(Order order) {
        paymentService.processPayment(order);
    }
}

XML配置示例：

<bean id="paymentService" class="com.example.PaymentServiceImpl" />
<bean id="orderService" class="com.example.OrderService">
    <property name="paymentService" ref="paymentService" />
</bean>

字段注入

字段注入是直接在字段上使用注解（如`@Autowired`）来注入依赖项。这种方式虽然简洁，但不利于测试和代码的可维护性。

public class ProductService {
    @Autowired
    private InventoryService inventoryService;

    public void checkStock(Product product) {
        inventoryService.checkStock(product);
    }
}

依赖注入的实际应用

场景：电商系统中的订单处理

假设有一个电商系统，订单处理服务（`OrderService`）依赖于支付服务（`PaymentService`）和库存服务（`InventoryService`）。通过依赖注入，可以灵活地替换具体的实现类。

public class OrderService {
    private final PaymentService paymentService;
    private final InventoryService inventoryService;

    // 构造器注入
    public OrderService(PaymentService paymentService, InventoryService inventoryService) {
        this.paymentService = paymentService;
        this.inventoryService = inventoryService;
    }

    public void placeOrder(Order order) {
        inventoryService.reserveStock(order);
        paymentService.charge(order);
    }
}

使用注解配置依赖注入

Spring支持使用`@Autowired`或`@Resource`注解来自动装配依赖项。

@Service
public class OrderService {
    private final PaymentService paymentService;
    private final InventoryService inventoryService;

    @Autowired
    public OrderService(PaymentService paymentService, InventoryService inventoryService) {
        this.paymentService = paymentService;
        this.inventoryService = inventoryService;
    }
}

依赖注入的优势

• 解耦：对象不需要知道如何创建或查找依赖项。
• 可测试性：可以轻松替换依赖项的实现（如使用Mock对象）。
• 可维护性：依赖关系清晰，便于重构和扩展。

依赖注入的底层原理

Spring IoC容器通过以下步骤实现依赖注入： 1. 扫描并注册Bean定义。 2. 解析Bean之间的依赖关系。 3. 创建Bean实例并注入依赖项。

graph TD A[启动Spring容器] --> B[扫描Bean定义] B --> C[解析依赖关系] C --> D[创建Bean实例] D --> E[注入依赖项]

常见问题与解决方案

循环依赖问题

当两个Bean互相依赖时，可能会导致循环依赖问题。例如：

@Service
public class ServiceA {
    @Autowired
    private ServiceB serviceB;
}

@Service
public class ServiceB {
    @Autowired
    private ServiceA serviceA;
}

解决方案：

• 使用构造器注入时，Spring会抛出`BeanCurrentlyInCreationException`。
• 使用Setter或字段注入时，Spring可以通过三级缓存解决循环依赖。

依赖冲突

当有多个相同类型的Bean时，Spring会抛出`NoUniqueBeanDefinitionException`。

解决方案：

• 使用`@Qualifier`注解指定Bean名称。
• 使用`@Primary`注解标记首选Bean。

总结

依赖注入是Spring框架的核心机制，它通过外部容器管理对象及其依赖关系，提高了代码的灵活性和可维护性。开发者应根据具体场景选择合适的注入方式（推荐优先使用构造器注入），并注意避免循环依赖和依赖冲突问题。