【Spring】依赖注入的实现方式对比

Spring 提供 4 种核心注入方式：构造函数注入、Setter 注入、字段注入、方法注入 。每种方式在强制性、可测试性、不变性等方面差异巨大

一、构造函数注入（Constructor Injection）

java 复制代码

@Service
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;  // final 修饰
    private final EmailService emailService;

    // Spring 4.3+：单构造函数可省略 @Autowired
    public UserService(UserRepository userRepository, EmailService emailService) {
        this.userRepository = userRepository;
        this.emailService = emailService;
    }
}

优点
1.强制依赖完整性 ：必须提供所有依赖，对象创建后处于完整状态
2.不可变性（Immutability） ：字段可声明为 final，线程安全
3.易于单元测试 ：无需反射，直接 new UserService(mockRepo, mockEmail) 即可测试
4.清晰的依赖声明 ：构造函数参数即依赖清单，一目了然
5.循环依赖检测 ：Spring 启动时即报错，避免运行时 NPE
缺点
1.参数过多时臃肿 ：依赖超过 5 个时构造函数过长（设计信号：违反单一职责）
2.循环依赖无法解决 ：构造函数间的循环依赖会导致 Spring 启动失败
3.稍显冗长：需要显式编写构造器和赋值语句

适用场景
1.必选依赖 ：Bean 没有这些依赖无法正常工作
2.追求不变性 ：需要线程安全或不可变对象
3.团队协作：代码可读性优先

二、Setter 注入（Setter Injection）

java 复制代码

@Service
public class UserService {
    private UserRepository userRepository;
    private EmailService emailService;
    private Optional<SmsService> smsService = Optional.empty(); // 可选依赖

    @Autowired
    public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    @Autowired
    public void setEmailService(EmailService emailService) {
        this.emailService = emailService;
    }

    @Autowired(required = false)  // 可选依赖
    public void setSmsService(SmsService smsService) {
        this.smsService = Optional.ofNullable(smsService);
    }
}

优点
1.依赖可选性 ：通过 required = false 支持可选依赖
2.灵活性高 ：可在对象创建后动态修改依赖（不推荐，但可行）
3.解决循环依赖 ：结合三级缓存可解决 Setter 循环依赖
4.符合 JavaBean 规范：对旧框架兼容性好

缺点
1.对象状态不完整 ：构造后可能缺少依赖，导致运行时 NPE
2.无法使用 final ：字段可被修改，失去不可变性保证
3.测试依赖反射 ：需要 Mockito 等工具注入 mock 对象
4.依赖关系不清晰 ：无法直观看出哪些是必选依赖
5.多次调用风险：可能被意外多次调用，需手动防御

适用场景
1.可选依赖 ：如插件式功能、@Autowired(required = false)
2.配置类 ：需要动态设置策略的场景
3.遗留系统兼容：老代码迁移的过渡方案

三、字段注入（Field Injection）

java 复制代码

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;  // 非 final

    @Autowired
    private EmailService emailService;
}

优点
1.代码简洁 ：无需构造器或 Setter，注解直接打在字段上
2.编写快速 ：开发效率最高
3.可读性尚可：依赖一目了然（类级别）

缺点

1.无法使用 final：失去不可变性，线程不安全

2.强依赖反射：单元测试必须启动 Spring 容器或使用 @InjectMocks

java 复制代码

// 测试必须这样
@InjectMocks
private UserService userService;

3.隐藏依赖 ：通过反射注入，IDE 无法识别为依赖项
4.循环依赖难检测 ：可能延迟到运行时才能发现
5.难以初始化 ：无法在构造函数中使用依赖，导致 NPE 风险
6.静态分析困难 ：工具无法分析依赖关系（影响架构治理）
致命问题：如果你将项目升级到 Spring Boot 2.2+，会发现 IDEA 会提示 "Field injection is not recommended"。

适用场景
1.快速原型开发 ：不关心测试的临时代码
2.集成测试 ：测试类本身可以使用
3.不推荐在生产代码中使用

四、方法注入（Method Injection）

1.普通方法注入

java 复制代码

@Service
public class UserService {
    private UserRepository userRepository;

    @Autowired  // 可注入任意方法
    public void prepare(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
        // 可执行额外初始化逻辑
        userRepository.initCache();
    }
}

特点：与 Setter 类似，但方法名不要求 setXxx

2. Lookup 方法注入（解决原型 Bean 依赖）

java 复制代码

@Service
@Scope("singleton")
public abstract class UserService {
    // Spring 会动态实现此方法，每次返回新的 Prototype Bean
    @Lookup
    public abstract PrototypeBean getPrototypeBean();
    
    public void process() {
        PrototypeBean bean = getPrototypeBean(); // 每次都获取新实例
        bean.doWork();
    }
}

用途：Singleton Bean 依赖 Prototype Bean 时，保证每次获取新实例

对比总结

维度	构造函数注入	Setter 注入	字段注入	方法注入
强制性	✅ 必选	⚠️ 可选	❌ 隐藏	⚠️ 可选
final 字段	✅ 支持	❌ 不支持	❌ 不支持	❌ 不支持
不可变性	✅ 线程安全	❌ 可变	❌ 可变	❌ 可变
测试难度	✅ 简单	⚠️ 需反射	❌ 需容器	⚠️ 需反射
循环依赖	❌ 无法解决	✅ 可解决	⚠️ 可解决但有风险	✅ 可解决
依赖清晰度	✅ 极高	⚠️ 中等	❌ 隐藏	⚠️ 中等
IDE 支持	✅ 完美	⚠️ 一般	❌ 困难	⚠️ 一般
Spring 推荐度	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐	⭐（不推荐）	⭐⭐