Spring Boot 依赖注入指南：多种方式深度剖析与代码演示

在Spring Boot中，依赖注入是一项核心特性，它有助于创建松散耦合的应用程序。

1. 构造函数注入

构造函数注入通过类的构造函数来传递依赖。这确保了在对象创建时，依赖就已经准备好，并且不可变。如果一个类的依赖在其整个生命周期内都不会改变，构造函数注入是一个很好的选择。它还能帮助确保依赖不为空，因为构造函数参数通常是必需的。

示例代码

假设我们有一个UserService依赖于UserRepository。

首先定义UserRepository接口和实现类：

java 复制代码

import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class UserRepository {
    public void saveUser(String user) {
        System.out.println("Saving user: " + user);
    }
}

然后定义UserService，通过构造函数注入UserRepository：

java 复制代码

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;

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

    public void registerUser(String user) {
        userRepository.saveUser(user);
    }
}

在Spring Boot中，@Autowired注解并非必需，如果构造函数只有一个，Spring会自动进行依赖注入。上述代码可以简化为：

java 复制代码

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;

    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void registerUser(String user) {
        userRepository.saveUser(user);
    }
}

2. Setter方法注入

Setter方法注入通过调用Setter方法来设置依赖。这种方式更加灵活，因为可以在对象创建后再设置依赖。适用于依赖在对象创建时可能不可用，或者依赖可能在对象的生命周期内发生变化的情况。

示例代码

同样基于前面的UserRepository，定义使用Setter注入的UserService：

java 复制代码

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    private UserRepository userRepository;

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

    public void registerUser(String user) {
        userRepository.saveUser(user);
    }
}

3. 字段注入（属性注入）

字段注入直接在类的字段上使用注解来注入依赖。这种方式代码简洁，但不利于单元测试，因为难以在测试中替换依赖。

示例代码

java 复制代码

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    public void registerUser(String user) {
        userRepository.saveUser(user);
    }
}

4. 基于Java配置类的依赖注入

在Spring Boot中，除了使用组件扫描和自动装配，还可以通过Java配置类来手动配置Bean及其依赖关系。这种方式在需要更精细控制Bean的创建和配置时非常有用。

示例代码

首先创建一个Java配置类AppConfig：

java 复制代码

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public UserRepository userRepository() {
        return new UserRepository();
    }

    @Bean
    public UserService userService(UserRepository userRepository) {
        return new UserService(userRepository);
    }
}

然后可以在其他组件中使用UserService，Spring会根据配置类来注入依赖。

5. 基于注解驱动的条件注入

有时候，我们可能希望根据某些条件来决定是否注入某个依赖。Spring Boot提供了基于注解的条件注入方式，如@Conditional注解及其变体。

示例代码

假设我们有一个DatabaseConfig类，根据系统属性来决定是否创建DataSource：

java 复制代码

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Conditional;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import javax.sql.DataSource;
import org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource as TomcatDataSource;

@Configuration
public class DatabaseConfig {

    @Value("${use.in.memory.database:false}")
    private boolean useInMemoryDatabase;

    @Bean
    @Conditional(InMemoryDatabaseCondition.class)
    public DataSource inMemoryDataSource() {
        TomcatDataSource dataSource = new TomcatDataSource();
        dataSource.setUrl("jdbc:h2:mem:testdb");
        dataSource.setDriverClassName("org.h2.Driver");
        dataSource.setUsername("sa");
        dataSource.setPassword("password");
        return dataSource;
    }

    @Bean
    @Conditional(ProductionDatabaseCondition.class)
    public DataSource productionDataSource() {
        TomcatDataSource dataSource = new TomcatDataSource();
        dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/productiondb");
        dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        dataSource.setUsername("root");
        dataSource.setPassword("password");
        return dataSource;
    }
}

这里定义了两个DataSource的Bean，inMemoryDataSource和productionDataSource，分别基于不同的条件进行创建。@Conditional注解的参数是一个实现了Condition接口的类，通过实现matches方法来定义条件逻辑。例如：

java 复制代码

import org.springframework.context.annotation.Condition;
import org.springframework.context.annotation.ConditionContext;
import org.springframework.core.type.AnnotatedTypeMetadata;

public class InMemoryDatabaseCondition implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        return context.getEnvironment().getProperty("use.in.memory.database", Boolean.class, false);
    }
}

java 复制代码

import org.springframework.context.annotation.Condition;
import org.springframework.context.annotation.ConditionContext;
import org.springframework.core.type.AnnotatedTypeMetadata;

public class ProductionDatabaseCondition implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        return!context.getEnvironment().getProperty("use.in.memory.database", Boolean.class, false);
    }
}