Java 反射、依赖注入与 AOP 全面解析

一、依赖注入（DI）概述

依赖注入是现代 Java 框架（如 Spring）的核心思想。它通过将对象所依赖的组件从外部注入，解耦代码依赖，提高代码的可测试性和扩展性。

1. 构造器注入（Constructor Injection）

构造器注入是通过类的有参构造函数传入依赖，确保依赖在对象创建时就已经赋值。

@Service 
public class UserService { 
private final UserRepository userRepository; 
// 构造器注入，依赖注入时由 Spring 自动调用此构造函数 
public UserService(UserRepository userRepository) { 
this.userRepository = userRepository; } 

public void createUser() { userRepository.save(); } }

优点：

• 依赖为 final，不可变，线程安全。

• 必须提供依赖，避免空指针。

• 方便单元测试，明确依赖。

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2. 注解注入（@Autowired）

通过注解标注字段、构造器或 setter，Spring 会自动注入依赖。

字段注入示例（不推荐）：

@Service public class UserService {
 @Autowired private UserRepository userRepository; 
public void createUser() { 
userRepository.save(); } }

setter 注入示例：

@Service public class UserService { 
private UserRepository userRepository; 
@Autowired 
public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {
 this.userRepository = userRepository; } }

**注意：**字段注入可能导致构造过程中依赖为 null，容易出现空指针异常。

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3. 为什么推荐构造器注入？

• Spring 容器在调用构造器时，依赖已经准备好，避免构造函数里使用未注入依赖导致空指针。

• 依赖明确，代码更加安全和易维护。

• 单元测试方便，只需传入 mock 对象。

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二、Java 反射基础及示例

反射是 Java 提供的一种运行时动态访问和操作类的机制。

1. 反射能做什么？

• 动态获取类的结构（字段、方法、构造器）

• 动态创建对象实例

• 动态调用方法

• 访问私有成员（破坏封装）

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2. 反射示例代码

假设有如下 User 类：

public class User { 
private String name = "默认"; 
public User() {} public User(String name) { 
this.name = name; } 
public void sayHello() { 
System.out.println("Hello, I am " + name); } 
public void setName(String name) { this.name = name; } }

用反射创建对象并调用方法：

public class ReflectDemo { 
public static void main(String[] args) throws Exception { 
// 1. 获取类对象 
Class<?> clazz = Class.forName("User"); 
// 2. 创建无参构造对象 
Object user = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance(); 
// 3. 调用 setName 方法 
Method setName = clazz.getMethod("setName", String.class); 
setName.invoke(user, "Alice"); 
// 4. 调用 sayHello 方法 
Method sayHello = clazz.getMethod("sayHello"); 
sayHello.invoke(user); } }

输出：

css

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Hello, I am Alice

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3. 为什么有时候不用直接 new？

因为：

• 代码编写时不一定知道要使用哪个类

• 框架需要根据类名字符串动态加载类实例

• 实现插件、配置驱动的动态扩展

反射使代码更加灵活、可扩展。

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三、Spring AOP 与动态增强

1. 什么是 AOP？

AOP（面向切面编程）允许我们将日志、事务、权限等横切关注点抽离出来，动态地织入业务逻辑中，而不用修改业务代码。

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2. 动态增强的概念

动态增强指的是在运行时，通过代理和反射技术，在方法执行前后或异常时插入额外代码。

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3. Spring AOP 实现原理简述

• Spring 使用 JDK 动态代理或 CGLIB 动态代理创建目标类代理。

• 代理类的方法调用会被拦截，执行增强逻辑（通知）。

• 最终通过反射调用原始目标方法。

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4. AOP 代码示例

定义切面：

@Aspect 
@Component 
public class LogAspect { 
@Before("execution(* com.example.service.*.*(..))") 
public void beforeAdvice() { System.out.println("方法执行前打印日志"); } @AfterReturning("execution(* com.example.service.*.*(..))") 
public void afterAdvice() { 
System.out.println("方法执行后记录操作"); 
} }

调用业务方法时：

orderService.createOrder();

实际调用流程：

scss

代理对象的 createOrder() -> 执行 beforeAdvice() -> 通过反射调用真实 createOrder() -> 执行 afterAdvice()

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5. 反射在 AOP 中的作用

反射用于：

• 获取方法信息，动态判断调用哪个方法

• 调用目标方法（Method.invoke()）

• 动态实现通知（前置、后置、异常）

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四、总结

主题	关键点
依赖注入	构造器注入推荐，字段注入易空指针
反射	运行时动态访问类信息，动态创建对象和调用方法
为什么不用 new	编译时绑定，反射支持运行时灵活动态加载
AOP 与动态增强	利用代理和反射动态织入横切逻辑