深度剖析：为什么 Spring 和 IDEA 都不推荐使用 @Autowired 注解

目录

1. 依赖注入简介

2. @Autowired 注解的优缺点

3. Spring 和 IDEA 不推荐使用 @Autowired 的原因

   • 构造器注入的优势

   • @Autowired 注解的局限性

   • 可读性和可测试性的问题

4. 推荐的替代方案

   • 构造器注入

   • Setter 注入

   • Java Config @Bean 注解

5. 项目示例：@Autowired vs 构造器注入

   • 示例代码

   • 可读性和可测试性的对比

6. 总结

1. 依赖注入简介

依赖注入是一种设计模式，用于实现对象之间的解耦。在传统的编程方式中，一个类通常会直接创建它所依赖的对象，这导致了高度的耦合性和难以进行单元测试。而依赖注入则是通过外部化组件的创建和管理来实现对象间的松耦合。

Spring 框架使用了依赖注入这一设计模式，使得对象的创建和管理更加灵活。例如，下面是一个简单的依赖关系示例：

public class Service {

    private Repository repository;



    // 传统的依赖方式

    public Service() {

        this.repository = new Repository();

    }

}

在上述代码中，Service 类直接创建了一个 Repository 对象，导致两者之间存在紧密的耦合。而使用依赖注入后，可以改写为：

public class Service {

    private Repository repository;



    // 依赖注入

    public Service(Repository repository) {

        this.repository = repository;

    }

}

这样，Service 类的依赖通过构造器注入的方式被外部传入，从而实现了解耦。

2. @Autowired 注解的优缺点

在 Spring 框架中，@Autowired 注解用于自动注释框架中所需的依赖。许多开发者在使用 Spring 时，会利用 @Autowired 注解，将其直接应用于类的字段、构造器或 Setter 方法中，以实现自动注入。

@Component

public class Service {

    @Autowired

    private Repository repository;

}

优点

1. 易于使用：通过简单地添加 @Autowired 注解，即可实现依赖注入，减少了手工编写代码的复杂性。

2. 减少样板代码：@Autowired 注解减少了代码中显示注入所需要的样板代码。

3. 自动扫描和装配：Spring 会自动扫描应用程序上下文中的所有 Bean，并进行自动装配，提供了快速开发的便利性。

缺点

1. 难以测试：字段注入不便于进行单元测试，特别是在没有 DI 容器（如 Spring Context）的情况下。

2. 隐式依赖：@Autowired 注解的使用有时会造成依赖关系的不明显，使代码的读者难以理解对象的依赖结构。

3. 不推荐的实践：Spring 官方以及主流开发工具（例如 IntelliJ IDEA）已经不推荐直接使用字段注入。

3. Spring 和 IDEA 不推荐使用 @Autowired 的原因

构造器注入的优势

1. 强制依赖变量初始化：通过构造函数注入，类在实例化时必须注入所有依赖，确保了依赖变量在类实例化时就能够被正确初始化。

2. 不变性：构造函数注入提倡依赖变量的不变性（final），这样可以确保引用一旦被注入，便不会被更改，从而提高了代码的安全性和可维护性。

3. 简化测试：通过构造函数注入，可以方便地进行单元测试而无需启动整个 Spring 容器，只需传递模拟对象（Mock objects）即可。

@Autowired 注解的局限性

1. 反射开销：使用 @Autowired 注解时，Spring 容器在运行时需要使用反射机制来注入依赖，这带来了额外的性能开销。

2. 隐式依赖关系：当使用字段注入时，依赖关系变得隐式，这会导致代码的可读性下降，需要更多文档和注释解释类的依赖关系。

3. 代码可维护性差：当类的依赖越来越多时，使用 @Autowired 注解会使代码变得复杂，增加了维护的难度。

可读性和可测试性的问题

1. 代码可读性差：@Autowired 注解使外部依赖的绑定显得不够直观，开发者在阅读代码时需要额外的心智负担来追踪依赖关系。

2. 增加测试复杂性：使用字段注入会使单元测试变得困难，因为需要在测试中启动 Spring 容器或使用反射来初始化依赖对象。

3. 脆弱性：如果依赖对象未正确注入，@Autowired 注解的字段会处于不确定状态，这可能会在运行时导致 NullPointerException。

4. 推荐的替代方案

虽然 @Autowired 注解提供了快速实现依赖注入的方式，但从长期的维护性和可测试性考虑，有更为推荐的替代方案：

构造器注入

构造器注入是一种显式的依赖注入方式，可以确保依赖对象在类实例化时被正确注入。这是一种更安全、可测试性更高的注入方式。

@Component

public class Service {

    private final Repository repository;



    @Autowired

    public Service(Repository repository) {

        this.repository = repository;

    }

}

Setter 注入

Setter 注入是一种通过 Setter 方法设置依赖的方式。虽然使用频率相对较低，但在某些需要可选依赖的情况下，Setter 注入是一种灵活的选择。

@Component

public class Service {

    private Repository repository;



    @Autowired

    public void setRepository(Repository repository) {

        this.repository = repository;

    }

}

Java Config @Bean 注解

使用 Java 配置类和 @Bean 注解，可以显式地定义和注入 Bean，从而实现更灵活的依赖注入。

@Configuration

public class AppConfig {



    @Bean

    public Repository repository() {

        return new Repository();

    }



    @Bean

    public Service service() {

        return new Service(repository());

    }

}

5. 项目示例：@Autowired vs 构造器注入

通过一个简单的项目示例，我们可以更直观地理解 @Autowired 和构造器注入之间的区别。

示例代码

使用 @Autowired 注解

@Component

public class Service {



    @Autowired

    private Repository repository;



    public void performService() {

        repository.doSomething();

    }

}



@Component

public class Repository {

    public void doSomething() {

        // 执行数据库操作

    }

}

使用构造器注入

@Component

public class Service {



    private final Repository repository;



    @Autowired

    public Service(Repository repository) {

        this.repository = repository;

    }



    public void performService() {

        repository.doSomething();

    }

}



@Component

public class Repository {

    public void doSomething() {

        // 执行数据库操作

    }

}

可读性和可测试性的对比

可读性

使用构造器注入时，依赖关系显而易见，读者一眼就可以看到该类需要的所有依赖。这使得代码的理解和管理变得更加容易，而不需要额外的注释来解释注入的依赖。

可测试性

使用构造器注入时，可以轻松地进行单元测试，无需启动整个 Spring 容器，只需传递模拟对象即可：

public class ServiceTest {



    @Test

    public void testPerformService() {

        Repository mockRepository = mock(Repository.class);

        Service service = new Service(mockRepository);



        // 测试业务逻辑

        service.performService();



        // 验证方法调用

        verify(mockRepository).doSomething();

    }

}

而使用 @Autowired 注解时，进行单元测试则变得更为复杂，需要额外的代码启动 Spring 容器或使用反射机制：

@RunWith(SpringRunner.class)

@SpringBootTest

public class ServiceTest {



    @Autowired

    private Service service;



    @MockBean

    private Repository repository;



    @Test

    public void testPerformService() {

        // 测试业务逻辑

        service.performService();



        // 验证方法调用

        verify(repository).doSomething();

    }

}

6. 总结

通过本文的详细分析，我们可以看出为什么 Spring 和 IntelliJ IDEA 都不推荐使用 @Autowired 注解。主要原因包括：

1. 构造器注入的优势明显，不仅可以强制依赖变量初始化，还能提高代码的安全性和可维护性。

2. @Autowired 注解的使用会导致代码的隐式依赖关系，降低代码的可读性和可维护性。

3. 使用构造器注入或者其它显式的依赖注入方式，可以使代码更易于测试，避免了启动整个 Spring 容器的麻烦。

为了提高代码质量，增强代码的可读性和可测试性，开发者应尽量避免使用 @Autowired 注解，而优先选择构造器注入、Setter 注入或者 Java Config @Bean 注解等显式的依赖注入方式。通过这些替代方案，不仅可以提升代码的整体质量，还能在不同的开发阶段（如维护和测试）中，减少不必要的复杂性和潜在问题。希望本文的分析和建议能为广大开发者提供有价值的参考。