什么是依赖注入

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依赖注入（Dependency Injection，简称 DI）是一种设计模式，用于实现对象之间的依赖关系解耦。它是**控制反转（Inversion of Control，IoC）**的一种具体实现方式。依赖注入的核心思想是：将对象的依赖（即它所需要的其他对象或服务）从外部注入，而不是由对象自己去创建或查找这些依赖。

以下是对依赖注入的详细解释：

什么是依赖？

在面向对象编程中，一个类（或对象）通常需要依赖其他类（或对象）来完成其功能。例如，一个 OrderService 类可能需要依赖 OrderRepository 来访问数据库。这种依赖关系如果由 OrderService 内部直接创建（如通过 new OrderRepository()），就会导致紧耦合：

如果 OrderRepository 的实现发生变化，OrderService 需要修改代码。
测试时无法方便地替换 OrderRepository 为 mock 对象。

依赖注入的目标是通过将依赖关系的控制权交给外部（通常是一个容器或框架），从而解决这些问题。

依赖注入的定义

依赖注入是指通过外部机制（而不是类内部）将一个对象所需的依赖传递给它。换句话说，类不再负责创建或管理它的依赖，而是由外部“注入”进来。

依赖注入的三个核心角色

依赖（Dependency）：被注入的对象或服务，例如 OrderRepository。
消费者（Client）：需要依赖的类，例如 OrderService。
注入者（Injector）：负责将依赖注入到消费者的实体，通常是一个 IoC 容器（如 Spring 的 ApplicationContext）或手动编写的代码。

依赖注入的实现方式

依赖注入有三种常见的注入方式：

1. 构造器注入（Constructor Injection）

方式：通过类的构造函数将依赖传递进来。
特点：
- 依赖在对象创建时一次性注入。
- 依赖不可变（通常是 final），强制要求依赖不可为空。

示例：

public class OrderService {
    private final OrderRepository orderRepository;

    public OrderService(OrderRepository orderRepository) {
        this.orderRepository = orderRepository;
    }

    public void createOrder(Order order) {
        orderRepository.save(order);
    }
}

使用时：OrderService service = new OrderService(new OrderRepositoryImpl());

2. Setter 注入（Setter Injection）

方式：通过 Setter 方法注入依赖。
特点：
- 依赖可以在对象创建后动态改变。
- 适合可选依赖或需要运行时替换的情况。

示例：

public class OrderService {
    private OrderRepository orderRepository;

    public void setOrderRepository(OrderRepository orderRepository) {
        this.orderRepository = orderRepository;
    }

    public void createOrder(Order order) {
        orderRepository.save(order);
    }
}

使用时：

OrderService service = new OrderService();
service.setOrderRepository(new OrderRepositoryImpl());

3. 接口注入（Interface Injection）

方式：通过定义一个接口，消费者实现该接口，注入者通过接口方法注入依赖。
特点：较少使用，复杂度较高，但在一些特定场景下灵活。

示例：

public interface Injector {
    void injectOrderRepository(OrderRepository orderRepository);
}

public class OrderService implements Injector {
    private OrderRepository orderRepository;

    @Override
    public void injectOrderRepository(OrderRepository orderRepository) {
        this.orderRepository = orderRepository;
    }

    public void createOrder(Order order) {
        orderRepository.save(order);
    }
}

依赖注入的优点

解耦合：消费者与依赖的具体实现分离，只依赖抽象（接口），提高了代码的灵活性。
可测试性：通过注入 mock 对象，方便进行单元测试。
可维护性：修改依赖实现时无需更改消费者代码。
可重用性：依赖可以被多个消费者共享。

依赖注入的缺点

复杂度增加：手动实现依赖注入可能导致代码量增加，需要额外的配置或框架支持。
学习成本：理解 IoC 和 DI 的概念需要一定时间。
运行时错误：如果依赖未正确注入，可能在运行时才暴露问题。

依赖注入与 IoC 容器的关系

在现代开发中，依赖注入通常由 IoC 容器实现，例如：

Spring Framework：通过 @Autowired、@Inject 等注解或 XML 配置自动注入依赖。
Java CDI：通过 @Inject 注解实现。
ASP.NET Core：通过内置的 DI 容器注册和解析依赖。

示例（Spring 中的构造器注入）：

@Service
public class OrderService {
    private final OrderRepository orderRepository;

    @Autowired
    public OrderService(OrderRepository orderRepository) {
        this.orderRepository = orderRepository;
    }

    public void createOrder(Order order) {
        orderRepository.save(order);
    }
}

Spring 的 IoC 容器会在运行时自动创建并注入 OrderRepository 的实例。

依赖注入的实际应用场景

替换实现：例如将 OrderRepository 从 MySQL 实现切换到 MongoDB 实现，只需注入不同的实现类。
单元测试：注入 mock 对象（如使用 Mockito）测试 OrderService，无需真实的数据库。
模块化设计：在 DDD 中，领域层通过接口定义依赖（如仓储接口），由基础设施层注入具体实现。

总结

依赖注入是一种通过外部注入依赖来实现控制反转的设计模式，它通过构造器、Setter 或接口等方式将依赖传递给消费者。它的核心价值在于解耦、增强可测试性和可维护性，常与 IoC 容器结合使用，是现代软件开发（如 Spring、.NET）中的重要实践。在 DDD 分层架构中，依赖注入也广泛用于确保领域层与基础设施层的隔离。