Spring 中的依赖注入（Dependency Injection，DI）深度解析
依赖注入是 Spring 框架的核心机制，也是控制反转（Inversion of Control，IoC）的具体实现方式。它彻底改变了传统 Java 开发中“对象自己创建依赖对象”的方式，转而由 Spring IoC 容器负责创建、管理和注入对象之间的依赖关系，从而实现低耦合、高可维护性、可测试性。
1. 什么是依赖注入？
传统方式（紧耦合）：
public class UserService {
private UserDao userDao = new UserDaoImpl(); // 自己new依赖对象
public void save() {
userDao.save();
}
}依赖注入方式（松耦合）：
public class UserService {
private UserDao userDao; // 只声明依赖，不负责创建
// 通过构造器、Setter 或字段注入
public void setUserDao(UserDao userDao) {
this.userDao = userDao;
}
public void save() {
userDao.save();
}
}Spring 容器会在运行时把 UserDao 的实现对象自动“注入”到 UserService 中。
核心好处：
- 解耦：类不再依赖具体实现，只依赖抽象（接口）
- 易测试：可以轻松注入 Mock 对象进行单元测试
- 可配置：通过配置文件或注解灵活切换实现
- 便于管理对象生命周期
2. Spring 支持的三种依赖注入方式
| 注入方式 | 说明 | 推荐程度 | 示例代码 |
|---|---|---|---|
| 构造器注入 | 通过构造函数参数注入依赖 | ★★★★★ | 最推荐（强制依赖、不可变、易测试） |
| Setter 注入 | 通过 setter 方法注入 | ★★★☆☆ | 适合可选依赖 |
| 字段注入 | 直接在字段上使用 @Autowired | ★☆☆☆☆ | 不推荐（难以测试、隐藏依赖、违反封装原则） |
构造器注入示例（推荐）：
@Service
public class UserService {
private final UserDao userDao;
// 构造器注入（Spring 4.3+ 单构造器可省略 @Autowired）
public UserService(UserDao userDao) {
this.userDao = userDao;
}
public void save() {
userDao.save();
}
}Setter 注入示例：
@Service
public class UserService {
private UserDao userDao;
@Autowired
public void setUserDao(UserDao userDao) {
this.userDao = userDao;
}
}字段注入示例（不推荐）：
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserDao userDao; // 隐藏依赖，单元测试麻烦
}3. @Autowired 的工作原理与注入点
@Autowired 是 Spring 提供的最常用注解，可作用在：
- 字段
- 构造器
- Setter 方法
- 任意方法（带参数）
按类型自动注入（byType）：
Spring 默认按照类型匹配 Bean。如果同类型有多个 Bean，会报错（NoUniqueBeanDefinitionException）。
解决多个同类型 Bean 的方案：
- @Primary：标记首选 Bean
@Primary
@Component
public class MySqlUserDao implements UserDao {}- @Qualifier：指定 Bean 名称
@Autowired
@Qualifier("mySqlUserDao")
private UserDao userDao;- 按名称注入（字段名或参数名与 Bean 名一致）
4. 现代 Spring Boot 中的依赖注入实践
Spring Boot 进一步简化了 DI 配置：
// 接口
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {}
// 实现（Spring Data JPA 自动提供）
@Repository // 可省略，Spring Boot 自动识别
public interface UserRepository { ... }
// 服务层
@Service
public class UserService {
private final UserRepository userRepository;
public UserService(UserRepository userRepository) {
this.userRepository = userRepository;
}
public User findById(Long id) {
return userRepository.findById(id).orElse(null);
}
}5. 依赖注入的核心组件：IoC 容器
Spring 的 IoC 容器主要有两种：
- BeanFactory：基础容器，提供基本的 DI 功能
- ApplicationContext：增强版（推荐使用），支持国际化、事件发布、AOP 等
常用实现：
- AnnotationConfigApplicationContext（注解配置）
- ClassPathXmlApplicationContext（XML 配置，已过时）
6. Bean 的作用域（Scope）
| 作用域 | 说明 | 默认 |
|---|---|---|
| singleton | 单例（容器中只有一个实例） | 是 |
| prototype | 每次注入或获取都创建新实例 | 否 |
| request | Web 项目中，每个 HTTP 请求一个实例 | 否 |
| session | 每个 HTTP Session 一个实例 | 否 |
| application | 整个 ServletContext 一个实例 | 否 |
使用方式：
@Component
@Scope("prototype")
public class PrototypeBean {}7. 最佳实践总结
| 建议 | 原因 |
|---|---|
| 优先使用构造器注入 | 依赖明确、对象不可变、便于测试 |
| 接口编程 + DI | 松耦合，便于切换实现 |
| 避免字段注入 | 隐藏依赖、难以单元测试 |
| 使用 @Primary 或 @Qualifier | 解决同类型多个 Bean 的冲突 |
| 结合 Lombok 的 @RequiredArgsConstructor | 简化构造器注入代码 |
Lombok 优化示例：
@Service
@RequiredArgsConstructor // 自动生成含 final 字段的构造器
public class UserService {
private final UserRepository userRepository;
}8. 一句话总结
依赖注入是 Spring 的灵魂：它把“谁依赖谁、谁创建谁”的控制权从代码中剥离，交给容器管理，让你的代码更干净、更灵活、更易维护。
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