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
    @Autowired
    public 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
    @Autowired
    public 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 {
    @Autowired
    private 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 @PostConstructinit-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 @PreDestroydestroy-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;

    @Autowired
    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    public User login(String username, String password) {
        return userService.authenticate(username, password);
    }
}

依赖注入过程:

  1. Spring 容器加载 UserControllerUserService 的定义。
  2. 容器创建 UserService 的实例。
  3. 容器创建 UserController 的实例,并将 UserService 注入到它的构造器中。
常见问题:
  1. 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
  2. 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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