SpringBoot字段注入和构造函数注入的区别及说明
作者：我就是我500
文章背景
在使用Spring开发项目时，我们经常需要使用依赖注入来管理对象之间的依赖关系。Spring提供了多种依赖注入方式，如构造函数注入、Setter方法注入和字段注入等。
这些方式各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的注入方式。
在本文中，我将分享我在开发过程中遇到的一些问题，以及我对这些问题的思考和解决方法。
主要涉及以下几个方面：
- 字段注入和构造函数注入的区别和联系
- 为什么字段注入和Setter方法注入不会导致循环依赖的问题，而构造函数注入会导致循环依赖的问题
- 为什么Spring不推荐使用字段注入，而推荐使用构造函数注入
通过本文，我希望能够帮助大家更好地理解Spring的依赖注入原理和实践，以及如何避免一些常见的问题和错误。
什么是字段注入和构造函数注入？
在SpringBoot中，我们可以使用@Autowired注解来实现依赖注入，即让Spring容器自动为我们的类提供所需的对象。
有三种常见的注入方式：字段注入，Setter方法注入和构造函数注入。
- 字段注入：直接在类的属性上使用
@Autowired注解，无需编写额外的代码。 - Setter方法注入：在类的Setter方法上使用
@Autowired注解，需要编写相应的Setter方法。 - 构造函数注入：在类的构造函数上使用
@Autowired注解，需要编写相应的构造函数。
下面是一个简单的例子，假设我们有一个UserService接口和一个UserServiceImpl实现类，以及一个UserController类，我们想要在UserController中使用UserService对象。
// UserService接口
public interface UserService {
void saveUser(User user);
}
// UserServiceImpl实现类
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Override
public void saveUser(User user) {
// 保存用户到数据库
}
}
// UserController类
@Controller
public class UserController {
// 字段注入
@Autowired
private UserService userService;
// Setter方法注入
// private UserService userService;
// @Autowired
// public void setUserService(UserService userService) {
// this.userService = userService;
// }
// 构造函数注入
// private final UserService userService;
// @Autowired
// public UserController(UserService userService) {
// this.userService = userService;
// }
public void createUser(User user) {
userService.saveUser(user);
// 其他逻辑
}
}这两种方式有什么区别？
这两种方式在功能上没有区别，都可以实现依赖注入。但是在一些细节上有一些差异，主要有以下几点 ：
- 可读性：字段注入的代码更简洁，依赖项被隔离在一个地方，更容易阅读。构造函数注入的代码更冗长，当有多个依赖项时，构造函数可能会变得臃肿。
- 不变性：构造函数注入支持不变性，即可以将依赖项声明为final类型，保证对象创建后不会被修改。这有利于线程安全性，状态安全性和可读性。字段注入不支持不变性，无法将依赖项声明为final类型。
- 状态安全性：构造函数注入保证了对象被实例化为完整状态或完全不被实例化。如果使用者使用new关键字创建对象，则必须提供所有依赖项作为参数。字段注入无法保证状态安全性，如果使用者使用new关键字创建对象，则无法设置对象的状态。唯一的选择是使用反射设置私有字段。
- 循环依赖：循环依赖是指两个或多个类相互依赖对方，导致无法正常创建对象。例如，如果A类依赖B类，B类依赖A类，则会产生循环依赖。循环依赖是一种不良的设计模式，应该避免。
字段注入和Setter方法注入的联系
字段注入和Setter方法注入都是通过反射来实现的，它们都可以在类的属性上使用@Autowired注解来标注依赖关系。
它们的区别在于，字段注入是直接在属性上使用@Autowired注解，而Setter方法注入是在属性对应的Setter方法上使用@Autowired注解。
字段注入和Setter方法注入的联系有以下几点：
- 它们都是基于名称或者类型来匹配依赖关系的。如果属性名字或者Setter方法名字与Bean定义中的id或者name相同，则按照名称匹配；否则按照属性类型或者Setter方法参数类型匹配。
- 它们都不支持不变性，即无法将依赖项声明为final类型。这可能会导致线程安全性，状态安全性和可读性的问题。
- 它们都可以避免循环依赖的问题，因为它们是在对象创建后才进行依赖注入的，而不是在对象创建时。这样可以避免构造函数注入时可能出现的循环依赖异常。
为什么字段注入和Setter方法注入不会导致循环依赖的问题？
循环依赖是指两个或多个类相互依赖对方，导致无法正常创建对象。例如，如果A类依赖B类，B类依赖A类，则会产生循环依赖。循环依赖是一种不良的设计模式，应该避免。
在Spring中，循环依赖主要发生在构造函数注入的情况下，因为构造函数注入是在对象创建时就进行依赖注入的，而不是在对象创建后。这样就会导致一个死锁的情况，即A类要等待B类创建完成才能创建，而B类又要等待A类创建完成才能创建。
字段注入和Setter方法注入不会导致循环依赖的问题，因为它们是在对象创建后才进行依赖注入的，而不是在对象创建时。这样就可以避免死锁的情况，即A类和B类都可以先创建出来，然后再互相注入对方。
Spring解决循环依赖的方法是通过提前暴露半成品对象（Early-Stage Object）来解决。半成品对象是指已经实例化但还没有完成初始化的对象。Spring会将半成品对象放入一个缓存中，当其他对象需要依赖它时，就可以从缓存中获取它，并进行后续的属性赋值和初始化操作。
简述两种方式的流程
字段注入和构造函数注入的流程如下：
- 字段注入：当IOC容器创建Bean时，它会先通过反射调用无参构造函数来实例化对象，然后再通过反射获取属性上的@Autowired注解，并根据名称或者类型来匹配依赖关系，最后通过反射将依赖关系注入到属性中。
- 构造函数注入：当IOC容器创建Bean时，它会先通过反射获取构造函数上的@Autowired注解，并根据名称或者类型来匹配依赖关系，然后再通过反射调用带参构造函数来实例化对象，并将依赖关系作为参数传递进去。
为什么Spring不推荐使用字段注入？
Spring不推荐使用字段注入的原因有以下几点：
- 字段注入违反了单一职责原则，因为它使得添加新的依赖项非常容易，而不会引起警告。这可能导致类有太多的责任和关注点，需要进一步的检查和重构。
- 字段注入隐藏了依赖关系，因为它没有使用公共接口（方法或构造函数）来清楚地与依赖项通信。这样就不利于类的可测试性和可重用性，也不利于依赖项的可选性和强制性的区分。
- 字段注入导致了依赖注入容器的耦合，因为它使得类无法脱离容器独立运行。这意味着类不能通过new关键字来创建，也不能切换到其他的依赖注入框架。
- 字段注入不支持不变性，因为它无法将依赖项声明为final类型，也无法注入静态变量。这可能会导致线程安全性，状态安全性和可读性的问题。
总结
字段注入和构造函数注入都是Spring中常用的依赖注入方式，它们各有优缺点，开发人员应根据具体情况选择合适的注入方式。
一般来说，以下几点可以作为参考：
- 如果依赖关系是必须的，且不需要重新配置或者重新注入，则推荐使用构造函数注入，因为它可以支持不变性和状态安全性。
- 如果依赖关系是可选的，或者需要重新配置或者重新注入，则推荐使用字段注入或者Setter方法注入，因为它们可以提高代码的简洁性和灵活性。
- 如果有循环依赖的问题，则不能使用构造函数注入，只能使用字段注入或者Setter方法注入，因为它们可以避免死锁的情况。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。