【NestJS】依赖注入：超越自动new的深层解析

NestJS 依赖注入（DI）全解析：不仅仅是 new 一下

你对 NestJS 或 Angular 的依赖注入系统的直觉非常准：

"看起来不过就是自动 new 一下类而已。"

没错，从表面上看确实如此，但 NestJS DI 的底层机制和设计哲学远比这复杂，它不仅仅是自动创建对象，而是一套完整的 对象生命周期管理、依赖解耦和模块化架构系统。

下面我从 表象 → 原理 → 设计模式 → 实际威力 四个层次来讲透。

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🧩 一、表象层：@Injectable() 只是标记可注入对象

@Injectable()
export class UserService {
  constructor(private db: DatabaseService) {}
}

看起来，Nest 启动时只是做了几件事：

1. 检查 UserService 是否带有 @Injectable()；
2. 自动创建它的实例；
3. 解析构造函数参数；
4. 把依赖的 DatabaseService 注入进去。

表面上看就是帮你 new UserService(new DatabaseService())，但它背后是一个自动、可扩展、可替换、可分层的对象创建系统。

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⚙️ 二、原理层：NestJS DI 容器 = IoC + 依赖图解析器

Nest 的 DI 核心是 IoC 容器（Inversion of Control Container） 。

它本质上是 "对象工厂 + 依赖图解析器"：

// 传统写法：
const userService = new UserService(new DatabaseService());

// Nest DI：
const userService = container.resolve(UserService);

容器会自动：

• 扫描所有 @Injectable() 类；
• 构建依赖图，解析依赖关系；
• 递归实例化依赖对象；
• 管理对象生命周期（单例、请求作用域、瞬时）；
• 支持替换依赖（不同环境或 mock）。

这就是"控制反转（IoC）"的真正含义：业务对象不负责创建依赖，由容器统一管理。

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🧱 三、设计模式层：DI 是多种经典模式的集合

模式	DI 中体现
工厂模式（Factory）	容器负责对象创建
单例模式（Singleton）	默认 provider 全局单例
策略模式（Strategy）	不同 token 提供不同实现
装饰器模式（Decorator）	@Injectable()、@Module() 保存元信息
依赖反转原则（DIP）	上层依赖抽象接口而非具体实现

💡 实例：切换实现而不改业务代码

export abstract class Logger {
  abstract log(message: string): void;
}

@Injectable()
export class ConsoleLogger implements Logger {
  log(msg: string) { console.log(msg); }
}

@Injectable()
export class FileLogger implements Logger {
  log(msg: string) { writeFileSync('log.txt', msg); }
}

// 模块中切换实现：
@Module({
  providers: [{ provide: Logger, useClass: FileLogger }],
})
export class AppModule {}

业务层依赖 Logger 抽象类，最终实现由模块配置决定。

这就是 依赖反转 + 策略模式 的威力。

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🧠 四、实际威力：可扩展、可测试、可替换、可插拔

1️⃣ 可扩展性

模块化系统通过 provider 注入，实现插件式扩展：

@Module({
  imports: [DatabaseModule, UserModule, AuthModule],
})
export class AppModule {}

模块之间解耦，可随时增删。

2️⃣ 可测试性

单元测试时轻松 mock 依赖，无需改业务代码：

const moduleRef = await Test.createTestingModule({
  providers: [
    UserService,
    { provide: DatabaseService, useValue: mockDb },
  ],
}).compile();

3️⃣ 可插拔架构

开发支付模块：

export abstract class PaymentProvider {
  abstract pay(): Promise<void>;
}

不同 app 只需注册不同实现：

{ provide: PaymentProvider, useClass: WechatPay }
{ provide: PaymentProvider, useClass: StripePay }

上层逻辑完全不变。

4️⃣ 生命周期控制

Nest 可控制实例作用域：

Scope	描述
DEFAULT	全局单例
REQUEST	每个请求新实例
TRANSIENT	每次注入都新实例

既高效（单例），又能隔离（请求作用域）。

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