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Spring依赖注入：从原理到实践的自学指南

news 2025/8/6 10:29:50

Spring依赖注入：从原理到实践的自学指南

一、什么是依赖注入？

依赖注入（Dependency Injection, DI）是Spring框架实现控制反转（IoC）的核心手段。其核心思想是：对象不再自己创建依赖项，而是由外部容器（如Spring IoC容器）负责创建并注入依赖。

传统方式：

public class UserService {private UserRepository repository = new UserRepository();
}

依赖注入方式：

public class UserService {private final UserRepository repository;// 依赖通过构造方法注入public UserService(UserRepository repository) {this.repository = repository;}
}

二、Spring的三种注入方式

1. 构造器注入（推荐）

@Service
public class OrderService {private final PaymentService paymentService;private final InventoryService inventoryService;@Autowired // Spring 4.3+ 可省略public OrderService(PaymentService paymentService, InventoryService inventoryService) {this.paymentService = paymentService;this.inventoryService = inventoryService;}
}

优势：保证依赖不可变，避免空指针，明确依赖关系

2. Setter注入

@Service
public class ProductService {private ImageService imageService;private ReviewService reviewService;@Autowiredpublic void setImageService(ImageService imageService) {this.imageService = imageService;}@Autowired(required = false) // 非必须依赖public void setReviewService(ReviewService reviewService) {this.reviewService = reviewService;}
}

适用场景：可选依赖或需要重新配置的依赖

3. 字段注入（谨慎使用）

@Service
public class CartService {@Autowiredprivate DiscountCalculator discountCalculator;
}

注意：虽然简洁，但存在以下问题：

破坏封装性
难以进行单元测试
隐藏类依赖关系

三、依赖注入的底层实现

Spring通过以下步骤完成依赖注入：

组件扫描：识别带有@Component及其派生注解的类
Bean定义：创建BeanDefinition元数据
依赖解析：构建Bean之间的依赖关系图
注入处理：
- 构造器注入：通过反射调用构造函数
- Setter注入：通过JavaBean规范调用setter方法
- 字段注入：直接通过反射设置字段值

四、最佳实践指南

1. 依赖选择策略

强制依赖：优先使用构造器注入
可选依赖：使用Setter注入
测试依赖：推荐使用Mockito等框架配合构造器注入

2. 循环依赖解决方案

// ServiceA.java
@Service
public class ServiceA {private final ServiceB serviceB;public ServiceA(ServiceB serviceB) { ... }
}// ServiceB.java
@Service
public class ServiceB {private final ServiceA serviceA;public ServiceB(ServiceA serviceA) { ... }
}

解决方法：

使用@Lazy延迟初始化
改为Setter注入
重新设计代码结构（推荐）

3. 复杂依赖处理

@Configuration
public class AppConfig {@Beanpublic DataSource dataSource() {// 创建复杂数据源}@Beanpublic JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource) {return new JdbcTemplate(dataSource);}
}

五、常见问题排查

NoSuchBeanDefinitionException
- 检查组件扫描路径
- 确认是否缺少@Configuration配置
- 验证依赖是否在正确的包路径下
Bean初始化顺序问题
- 使用@DependsOn注解
- 调整Bean定义顺序
注入多个同类型Bean

@Autowired
private List<Validator> validators; // 注入所有Validator实现@Qualifier("mainValidator")
private Validator validator; // 指定具体实现

六、现代Spring的注入实践

Lombok简化代码：

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class NotificationService {private final EmailService emailService;private final SmsService smsService;
}

Java Records支持（Spring 5.3+）：

public record UserService(UserRepository repository, AuditService auditService) {}@Bean
public UserService userService(UserRepository repo, AuditService audit) {return new UserService(repo, audit);
}