Spring 依赖注入详解:创建 Bean 和注入依赖是一回事吗?
1. 什么是依赖注入(Dependency Injection,DI)?
依赖注入 是 Spring IoC(控制反转)容器的核心功能。它的目标是将对象的依赖(如其他对象或配置)从对象本身中剥离,由容器负责注入这些依赖。
关键概念:
- 依赖: 一个对象需要的其他对象或资源。例如,
UserController
需要UserService
。 - 注入: Spring 容器在创建对象时,将依赖对象传递给它,而不是对象自己去创建。
2. Bean 创建与依赖注入的关系
Bean 创建:
- Spring 容器根据定义(如 XML 配置、注解或 Java 配置)实例化一个类,生成一个对象。
依赖注入:
- 创建 Bean 之后,Spring 容器会检查这个对象是否有依赖项,并将所需的依赖注入进去。
两者的区别:
- Bean 创建: 生成一个对象的实例。
- 依赖注入: 为创建的对象注入其所需的依赖。
联系:
- 依赖注入是 Bean 创建过程中的一部分,必须先创建 Bean 才能注入依赖。
3. 依赖注入的三种方式
Spring 提供了三种主要的依赖注入方式:构造器注入、Setter 注入 和 字段注入。
(1) 构造器注入
通过类的构造器将依赖传递给对象。
优点:
- 保证依赖在对象创建时就被注入,避免空指针异常。
- 强制依赖项必须提供,增强对象的不可变性。
示例代码:
@Component
public class UserController {private final UserService userService;// 使用构造器注入@Autowiredpublic UserController(UserService userService) {this.userService = userService;}
}
XML 配置方式:
<bean id="userController" class="com.example.UserController"><constructor-arg ref="userService"/>
</bean>
(2) Setter 注入
通过 Setter 方法注入依赖。
优点:
- 更灵活,可以在对象创建后设置或修改依赖。
- 适合可选依赖的场景。
示例代码:
@Component
public class UserController {private UserService userService;// 使用 Setter 注入@Autowiredpublic void setUserService(UserService userService) {this.userService = userService;}
}
XML 配置方式:
<bean id="userController" class="com.example.UserController"><property name="userService" ref="userService"/>
</bean>
(3) 字段注入
直接将依赖注入到类的字段上。
优点:
- 简洁,代码更少。
- 不需要显式构造器或 Setter 方法。
缺点:
- 难以单元测试,因为字段是私有的,不能通过构造器或方法替换依赖。
- 不符合 SOLID 原则中的单一责任原则。
示例代码:
@Component
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService; // 字段注入
}
推荐使用: 构造器注入 > Setter 注入 > 字段注入(特殊情况可用)。
4. Spring 容器如何管理 Bean 的生命周期
Spring 容器通过以下几个阶段管理 Bean 的生命周期:
(1) Bean 的定义和加载
- 通过配置文件(XML、Java 配置、注解)加载 Bean 定义。
- 容器解析 Bean 的依赖关系。
(2) Bean 的实例化
- 容器根据定义,通过构造器或工厂方法实例化 Bean。
(3) 依赖注入
- 容器将所需的依赖对象注入到 Bean 中。
(4) 初始化
- 容器调用初始化方法(如
@PostConstruct
或init-method
)进行初始化逻辑。
(5) Bean 的使用
- Bean 准备就绪后,由应用程序调用。
(6) 销毁
- 容器关闭时,调用销毁方法(如
@PreDestroy
或destroy-method
)。
5. 示例场景和常见问题
示例场景:用户登录
@Component
public class UserController {private final UserService userService;@Autowiredpublic UserController(UserService userService) {this.userService = userService;}public User login(String username, String password) {return userService.authenticate(username, password);}
}
依赖注入过程:
- Spring 容器加载
UserController
和UserService
的定义。 - 容器创建
UserService
的实例。 - 容器创建
UserController
的实例,并将UserService
注入到它的构造器中。
常见问题:
- 循环依赖问题:A 依赖 B,而 B 也依赖 A,会导致 Bean 无法创建。
- 解决方案: 将其中一个依赖改为 Setter 注入或使用
@Lazy
。
- 解决方案: 将其中一个依赖改为 Setter 注入或使用
- 依赖注入失败: 如果 Spring 容器中没有找到需要注入的 Bean,会抛出异常。
- 解决方案: 确保所有需要的 Bean 都被正确注册。
6. 总结
- 依赖注入的本质: 容器负责将对象需要的依赖注入进来,解除了对象之间的紧耦合。
- Bean 创建与依赖注入: Bean 创建是依赖注入的前提,依赖注入是 Bean 生命周期中的一个步骤。
- 三种注入方式: 构造器注入优先,其次是 Setter 注入,字段注入仅适用于特定场景。
- Spring 容器的管理: 通过完整的生命周期管理,Spring 容器让开发者专注于业务逻辑。
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