Spring DI詳解--依賴注入的三種方式及優缺點分析

一、什么是DI？

DI（Dependency Injection，依賴注入）是 IoC（控制反轉） 思想的最典型實現方式，核心目標只有一個：

讓對象不再自己“找”依賴，而是由外部容器“送”依賴進來，從而徹底解耦。

一句話看懂DI：以創建狗這個實例舉例

過去：自己 new

//當我們創建狗這個實例時，需要通過 new 關鍵實現對象的實例化
public class testDiBlog {public static void main(String[] args) {Dog dog=new Dog();}
}

現在：依賴注入(這里是構造注入)

public class testDiBlog {private Dog dog; //只聲明，不創建，容器將實例送進來public testDiBlog(Dog dog) { //解耦this.dog = dog;}
}

spring 依賴注入的方式有三種，上述是其中一種（構造方法注入）其他兩種分別是：屬性注入、Setter方法注入，接下來讓我們仔細的來看看這三種注入方式該如何進行書寫。

二、依賴注入

?首先創建 Dog 類，創建 run 方法

@Getter @Setter
public class Dog {private String name;public void run(){System.out.println("running....");}
}

將 Dog 類交給Spring 進行管理（PS：@Bean（方法注解）需要搭配五大類注解（@Controller、@Service、@Component、@Repository、@Configuration）使用）

@Configuration
public class DogConfig {@Beanpublic Dog dog(){Dog dog=new Dog();dog.setName("旺財");return dog;}}

對上面代碼的解釋：
Spring 管理的對象 = dog() 方法返回的那只 Dog 實例
類型 = Dog（返回值類型）
Bean 名稱 = dog（默認等于方法名，等價于 @Bean("dog")）

2.1 屬性注入

屬性注入是使用 @Autowired 注解

@SpringBootTest
class SpringPrincipleApplicationTests {@Autowired //屬性注入，使用注解Dog dog; //拿到 dog 實例@Testvoid DogTest(){dog.run(); //調用實例方法}
}

當 @Autowired 被注釋掉時，此時的執行結果顯示空指針異常

2.2 構造方法注入

使用構造方法注入Bean

//注入Bean
@Controller
public class TestDog2 {private Dog dog;public TestDog2(Dog dog) { this.dog = dog;}public void run(){dog.run();}}//啟動spring(此段代碼與上面的代碼在idea中不是位于同一個類中，這里是為了方便觀看寫在一起)@SpringBootApplication
public class SpringPrincipleApplication {public static void main(String[] args) {ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringPrincipleApplication.class, args);TestDog2 bean = context.getBean(TestDog2.class);bean.run();}
}

執行結果如下：

此時 TestDog2 方法中只有一個構造方法，我們知道如果當類中沒有構造方法時，編譯器會默認調用一個無參的構造方法，既然現在是構造方法注入，如果現在我們將這個默認的無參構造函數加上，程序執行的結果還會是這樣嗎？？

@Controller
public class TestDog2 {private Dog dog;public TestDog2() {System.out.println("無參構造方法...");//這里打印一下日志為了方便觀察}public TestDog2(Dog dog) {System.out.println("有參構造方法...");this.dog = dog;}public void run(){dog.run();}}

結果執行如下：

可以看到這里執行了這個無參的構造方法，且報出了空指針異常，報空指針異常是因為沒有執行下面的有參構造方法，dog 沒有進行賦值，后面調用了 dog 的 run 方法，此時 dog 為null。此時的解決方法是在有參構造方法上添加 @Autowried 注解，當添加注解后會告訴 Spring? 默認幫我執行帶注解的構造方法。修改如下：

@Controller
public class TestDog2 {private Dog dog;public TestDog2() {System.out.println("無參構造方法...");}@Autowired //添加注解，指定默認的構造方法public TestDog2(Dog dog) {System.out.println("有參構造方法...");this.dog = dog;}public void run(){dog.run();}}

執行結果如下：

不知道有沒有小伙伴注意到下圖這里的 dog 參數，在代碼中我們沒有給它傳遞參數，這個 dog 是從哪兒來的呢？構造函數注入時，Spring 必須能把所有參數都解析成容器里的 Bean，去進行查找，如果找到了就進行相應的賦值，只要有一個參數匹配不到Bean(類型＋名稱)啟動就會失敗并拋出：

No qualifying bean of type 'xxx.xxx' available: expected at least 1 bean which qualifies as autowire candidate.

2.3 Setter方法注入

Setter 注?和屬性的 Setter ?法實現類似，只不過在設置 set ?法的時候需要加上 @Autowired 注解

@Controller
public class TestDog3 {private Dog dog;@Autowiredpublic void setDog(Dog dog) {this.dog = dog;}public void run(){System.out.println("這是TestDog3....");dog.run();}
}

執行結果如下：

去掉 @Autowired 后，執行結果如下：

三、優缺點分析

再進行優缺點分析之前，主播先提出一個問題，不知道小伙伴們是否還記得 final 關鍵字修飾得變量有什么特點？我們知道被 final 修飾得變量初始化要么再最初定義變量得時候就初始化，要么就是再構造器中被初始化。當我們回想起這一點后我們再來看這三種注入方式，不難發現，只有構造方法注入可以注入 final 修飾得變量，Setter 和屬性注入不可以注入 final 修飾得變量。

3.1 原因分析

首先我們來看看 spring 創建對象的流程：① 分配空白內存 → ② 默認值（0/null） → ③ 構造代碼塊/構造器（final 唯一合法寫入點） → ④ 對象頭設置 → ⑤ 返回引用。這里一旦構造器返回，final 修飾的字段就進入了“只讀”模式，后續任何賦值都會編譯失敗。

public class User {private final String name;public User(String name){ this.name = name; } // 合法public void setName(String name){ this.name = name; } // ? 編譯錯誤
}

屬性注入發生的時間段在返回引用之后，也就是流程⑤之后，spring 屬性注入時機（源碼級）

//java源碼
AbstractAutowireCapableBeanFactory#populateBean

Field field = UserController.class.getDeclaredField("userService");
field.set(controllerInstance, userServiceImpl);   // 反射 putfield

JVM 校驗：發現對 final 字段 執行 putfield → 直接拋
java.lang.IllegalAccessError: Update to final field

3.2 spring三種注入的時間軸

注入方式	觸發時刻	對象狀態	能否再寫final
屬性注入	第⑤步：對象引用返回	對象創建完成	? 拒絕
Setter注入	第⑤步：對象引用返回	對象創建完成	? 拒絕
構造器注入	第③步：構造器里	對象正在創建	? 允許

3.3 時間軸再次對照

步驟	時刻	final可否寫入	spring屬性注入是否在此
類加載	類裝載模板	? ? ?	?? ? 不參與
new	構造器類	? 唯一機會	?? ? 尚未開始
構造器返回	對象已創建	? 鎖死	?? ? 尚未開始
populateBean	反射字段賦值	? 拋錯	? 在這里發生 →失敗

3.4 優缺點總結

通過上面的分析我們可以總結出三種注入方式的優缺點

方式	優點	缺點
屬性注入	簡潔，使??便	?只能?于 IoC 容器，如果是? IoC 容器不可?，并且只有在使?的時候才會出現 NPE（空指針異常） ? 不能注?一個Final修飾的屬性
構造方法注入	?可以注?final修飾的屬性 ?注?的對象不會被修改 ? 依賴對象在使?前?定會被完全初始化，因為依賴是在類的構造?法中執?的，?構造?法是在類加載階段就會執?的?法. ? 通?性好, 構造?法是JDK?持的, 所以更換任何框架,他都是適?的	? 注?多個對象時, 代碼會?較繁瑣
Setter注入	?便在類實例之后, 重新對該對象進?配置或者注?	?不能注??個Final修飾的屬性 ? 注?對象可能會被改變, 因為setter?法可能會被多次調?，就有被修改的風險

四、@Autowired存在的問題

當同一個類型的對象有多個的時候，此時又會發生什么狀況呢？？

@Component
public class TestUser {@Beanpublic User user1(){User user=new User();user.setName("圖圖");return user;  //對象1}@Beanpublic User user2(){User user=new User();user.setName("小美");return user;  //對象2}
}

錯誤提示：這里不只有一個User Bean對象，當同?類型存在多個bean時, 使?@Autowired會存在問題。

如何解決上述問題呢？Spring提供了以下?種解決?案： ? @Primary ? @Qualifier ? @Resource

4.1 解決方法之 @Primary

使?@Primary注解：當存在多個相同類型的Bean注?時，加上@Primary注解，來確定默認的實現.

@Component
public class TestUser {@Primary  //指定該 Bean為默認的 Bean@Beanpublic User user1(){User user=new User();user.setName("圖圖");return user;}@Beanpublic User user2(){User user=new User();user.setName("小美");return user;}
}

@Controller
public class UserController {@Autowiredprivate User user; //注入成功沒有報錯public void desc(){user.desc();}
}

注意：@Qualifier注解不能單獨使?，必須配合@Autowired使?

4.2 解決方法之?@Qualifier

使? @Qualifier 注解：指定當前要注?的 bean 對象。在 @Qualifier 的 value 屬性中，指定注?的 bean 的名稱。?

@Controller
public class UserController {@Qualifier("user1")  //添加注入指定Bean@Autowiredprivate User user;public void desc(){user.desc();}
}

4.3?解決方法之?@Resource

使?@Resource注解：是按照bean的名稱進?注?。通過name屬性指定要注?的bean的名稱。

@Controller
public class UserController {@Resource(name= "user1")private User user;public void desc(){user.desc();}
}

五、@Resource 和?@Autowired 的區別

1. @Autowired 是spring框架提供的注解，?@Resource是JDK提供的注解

2. @Autowired 默認是按照類型注?，當同類型有多個實例時，也會根據名稱去進行匹配，?@Resource是按照名稱注?，按名稱肯定也會需要類型是一致的.
3. 相?于 @Autowired 來說，@Resource ?持更多的參數設置，例如 name 設置，根據名稱獲取 Bean