Spring依赖注入、对象装配

全栈ing小甘2023-08-11 11:48

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依赖注入与对象装配

依赖注入（Dependency Injection） 是Spring框架的一大特色。咱们可以把它想象成是一种"自动传递东西"的方式，就像你坐电梯不需要自己操作按钮，电梯会帮你到达目的地一样。在程序中，当一个类需要用到另一个类的功能时，不需要自己去创建，而是由Spring自动帮你注入所需的对象。这样做有点像你在做披萨，需要的配料自己不用操心，厨师会给你加好。

对象装配（Object Assembly） 则是Spring中的一个步骤，就像你把积木拼在一起一样。它是通过配置文件或者注解来告诉Spring如何把不同的类组合在一起，形成一个完整的程序。就像你组装一辆汽车，需要把引擎、轮子、座位等组件组合在一起，Spring帮你把各个类组装成一个强大的系统。

首先，我们需要创建一些类，就像你在搭积木，每个类都有自己的功能。然后，在Spring的配置中，你会告诉Spring这些类之间的关系，以及谁需要谁的功能。Spring会在需要的时候，自动把这些类创建并组装起来，就像你玩乐高积木，把各种小块搭建成一个酷炫的模型。

举个例子吧！假设你要开发一个图书管理系统。你有一个 Book 类表示图书，还有一个 Library 类表示图书馆。在Spring中，你可以通过依赖注入，让图书馆知道它需要用到图书，然后Spring会自动给它注入图书的实例。就像你在图书馆借书，不需要自己找，图书管理员会把书递给你一样。

配置这些关系可以通过XML配置文件，也可以使用注解。你可以告诉Spring哪些类需要注入，哪些属性需要赋值，就像你在指挥乐团，把每个乐器的音符安排得和谐动听。

Spring的依赖注入和对象装配让你的代码更加整洁、灵活，让你可以更专注于解决实际问题，而不用纠结于类与类之间的繁琐连接。

依赖注入的常见方式

Spring提供了多种方法来帮助你将不同的类连接在一起，实现依赖注入。以下是一些常见的依赖注入方式：

属性注入（Property Injection）

属性注入是我们最熟悉，也是日常开发中使用最多的一种注入方式。通过类的属性来注入依赖。这通常需要提供一个设置方法（setter）来设置依赖。就像你在乐高积木上插入一个小块一样，将依赖的类通过属性赋值进来。

java 复制代码 
@Controller
public class UserController {
    // 从 spring 容器中获取 UserService 对象
    /**
     * 1.属性注入@Autowired  自动装配
     */
    @Autowired
    private UserService userService;

    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello ");
        userService.doService();
    }
}

这里的UserService对象就像属性一样直接能被UserController调用，所有叫属性注入。

属性注入的优缺点

优点

属性注入最大的优点就是实现简单、使用简单，只需要给变量上添加一个注解（@Autowired），直接获得注入的对象了，所以它的优点就是使用简单。

缺点

  1. 功能缺陷： 不能注入一个final修饰的属性，在JavaSE中final修饰的变量要么使用时直接赋值，要么构造方法赋值，在这里两者都不满足，所以报错。
  2. 通用性问题： 只适用于IoC容器。，如果将属性注入的代码移植到其他非 IoC 的框架中，那么代码就无效了，所以属性注入的通用性不是很好。
  3. 设计原则问题： 使用属性注入的方式，因为使用起来很简单，所以开发者很容易在一个类中同时注入多个对象，而这些对象的注入是否有必要？是否符合程序设计中的单一职责原则？就变成了一个问题。但可以肯定的是，注入实现越简单，那么滥用它的概率也越大，所以出现违背单一职责原则的概率也越大 。
    注意：这里强调的是违背设计原则（单一职责）的可能性，而不是一定会违背设计原则，二者有着本质的区别。

Setter 注入（Setter Injection）

Setter 注入 是通过设置方法（setter）来实现依赖注入的方式。这种方法允许你在类中定义一个或多个设置方法，用于注入依赖对象。

java 复制代码 
/**
 * 2.setter注入
 */
private UserService userService;

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

public void sayHello() {
    System.out.println("Hello ");
    userService.doService();
}

Setter注入优缺点

优点

完全符合单一职责的设计原则，每一个 Setter 只针对一个对象

缺点

  1. 不能注入不可变对象
    使用 Setter 注入依然不能注入不可变对象，比如以下注入会报错：
  2. 注入对象可被修改
    Setter 注入提供了 setXXX 的方法，意味着你可以在任何时候、在任何地方，通过调用 setXXX 的方法来改变注入对象，所以 Setter 注入的问题是，被注入的对象可能随时被修改。

构造函数注入（Constructor Injection）

通过构造函数，你可以在创建一个类的实例时传入它所依赖的其他类的实例。就像你在组装一个模型，每个积木块都是构造函数的一个参数，将它们组合在一起就形成了完整的模型。

java 复制代码 
/**
 * 3.构造器注入
 */
private UserService userService;

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

public void sayHello() {
    System.out.println("Hello ");
    userService.doService();
}
  • 如果当前的类中只有一个构造方法，那么 @Autowired 可以省略

构造函数注入优缺点

优点

构造方法注入相比于前两种注入方法，它可以注入不可变对象，并且它只会执行一次，也不存在像 Setter 注入那样，被注入的对象随时被修改的情况，它的优点有以下 4 个：

  1. 注入不可变对象
    使用构造方法注入可以注入不可变对象,并不会报错
  2. 注入对象不会被修改
    构造方法注入不会像 Setter 注入那样，构造方法在对象创建时只会执行一次，因此它不存在注入对象被随时（调用）修改的情况。
  3. 完全初始化
    因为依赖对象是在构造方法中执行的，而构造方法是在对象创建之初执行的，因此被注入的对象在使用之前，会被完全初始化，这也是构造方法注入的优点之一。
  4. 通用性更好
    构造方法和属性注入不同，构造方法注入可适用于任何环境，无论是 IoC 框架还是非 IoC 框架，构造方法注入的代码都是通用的，所以它的通用性更好。

缺点

构造函数可以有多个参数，当有多个参数时，不符合单一设计原则。

依赖注入推荐用法

Spring 4.2 之前推荐的注入用法是 Setter，Spring 4.2 之后推荐使用构造方法注入

@Resource：另一种注入关键字

在进⾏类注⼊时，除了可以使⽤ @Autowired 关键字之外，我们还可以使⽤ @Resource 进⾏注⼊。

  • 实现属性注入
  • 实现setter注入
  • 不能用于构造函数注入

与@Autowired的区别

  • @Autowired 来⾃于 Spring，⽽ @Resource 来⾃于 JDK 的注解
  • 相⽐于 @Autowired 来说，@Resource ⽀持更多的参数设置，例如 name 设置，根据名称获取 Bean

同⼀类型多个 @Bean 报错

当出现以下多个 Bean，返回同⼀对象类型时程序会报错，如下：

java 复制代码 
@Component
public class Users {

    @Bean
    public User user1() {
        User user = new User();
        user.setName("fyd");
        user.setAge(18);
        return user;
    }

    @Bean
    public User user2() {
        User user = new User();
        user.setName("fyd2");
        user.setAge(19);
        return user;
    }
}

获取User对象，如下：

java 复制代码 
@Controller
public class UserController {

    @Resource
    private User user;

    public User getUser() {
        return user;
    }
}

程序报错如下：

没有 "com.fyd.User "类型的符合条件的 Bean：预期只有一个匹配的 Bean，但发现了 2 个：user1,user2

这里我们有两个一样类型的Bean对象，所以我们直接注入程序分不清是要注入哪一个。

使⽤ @Resource(name="user1") 解决

使用 @Qualifier 注解解决

什么是单一设计原则

当谈论软件设计时，"单一设计原则"（Single Responsibility Principle，简称 SRP）是面向对象编程中的一个重要原则之一。它强调一个类应该只有一个引起它变化的原因，也就是说，一个类应该只负责一项职责。

这个原则的核心思想是，将一个类的功能限制在一个明确的范围内，使得该类的修改只会因为这个范围内的需求变化，而不会受到其他无关功能的影响。这有助于代码的可维护性、可读性和可扩展性，因为当一个类只关注一项职责时，它的代码更加清晰，容易理解和修改。

举个例子来解释单一设计原则：假设你正在开发一个图书馆管理系统，你可能会有一个 Book 类负责表示图书的信息，另一个 Library 类负责管理图书的借阅和归还。按照单一设计原则，Book 类只需要关注图书本身的属性和方法，而 Library 类只需要关注图书的管理，这样两个类的职责得到了明确的划分。

然而，当一个类承担了过多的职责时，代码可能变得混乱，难以维护。如果在上述例子中，你让 Book 类既负责图书信息又负责图书管理，那么当图书信息或图书管理的需求变化时，就可能需要同时修改 Book 类的多个部分，增加了代码变更的风险和复杂性。

单一设计原则的目标是使每个类都变得更加聚焦和专注，减少类之间的耦合，提高代码的可维护性和灵活性。通过将不同的职责分开，你可以更容易地修改、测试和扩展每个类，从而更好地满足软件的需求。

总结

在这篇博客中，我们学习到了spring依赖注入的三种常见的方式，并且了解了它们的优缺点，还了解了依赖注入的两个重要的关键字：@Autowired、@Resource，并了解了两者的区别。还知道了如何解决同一类型Bean注入的报错问题和了解了软件设计中的单一设计原则。

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