Java 新手入门:依赖注入的 N 种姿势,总有一款适合你!

简介: Java 新手入门:依赖注入的 N 种姿势,总有一款适合你!

在 Spring 的世界里,依赖注入就像一座桥梁,将不同的组件连接起来,构建出一个松耦合、易维护的应用程序。今天我们就来聊聊 Spring 依赖注入的那些事儿,带你轻松掌握这项必备技能!

什么是依赖注入?

简单来说,依赖注入就是将一个对象所依赖的其他对象,通过外部的方式传递进来,而不是由对象本身来创建。这样做的好处是可以降低代码耦合度,提高代码的可重用性和可测试性。


假设你正在开发一个电商网站,其中有一个订单服务 OrderService,它依赖于商品服务 ProductService 和用户服务 UserService 来完成下单操作。

1. 传统方式 (不使用依赖注入):

public class OrderService {
 
    private ProductService productService = new ProductService(); // 自己创建依赖
    private UserService userService = new UserService();
 
    public void placeOrder(Order order) {
        // ... 获取商品信息
        Product product = productService.getProductById(order.getProductId());
        // ... 获取用户信息
        User user = userService.getUserById(order.getUserId());
        // ... 创建订单
        // ...
    }
}

这种方式的缺点很明显:

  • OrderService 强依赖于 ProductService 和 UserService 的具体实现,如果要替换成其他实现,就需要修改 OrderService 的代码。
  • 代码难以测试,因为你无法轻易地替换 ProductService 和 UserService 的模拟实现进行单元测试。

2. 依赖注入方式:

public class OrderService {
 
    @Autowired // 声明依赖,由 Spring 容器注入
    private ProductService productService;
 
    @Autowired
    private UserService userService;
 
    public void placeOrder(Order order) {
        // ... 获取商品信息
        Product product = productService.getProductById(order.getProductId());
        // ... 获取用户信息
        User user = userService.getUserById(order.getUserId());
        // ... 创建订单
        // ...
    }
}

使用依赖注入后:

  • OrderService 只依赖于 ProductService 和 UserService 的接口,而不依赖于它们的具体实现,降低了代码耦合度
  • 你可以通过配置文件或注解轻松地替换 ProductService 和 UserService 的实现,提高了代码的灵活性和可配置性。
  • 你可以方便地注入 ProductService 和 UserService 的模拟实现进行单元测试,提高了代码的可测试性。

Spring 主要提供了以下三种依赖注入的方式:

1. 构造器注入:

通过构造方法将依赖的对象传递给目标对象。

// 定义 CoffeeBean 类
public class CoffeeBean {
    // ... 咖啡豆相关属性和方法
}
 
// 定义 Water 类
public class Water {
    // ... 水相关属性和方法
}
 
// 定义 CoffeeMachine 类
public class CoffeeMachine {
    // ... 咖啡机相关属性和方法
}
 
// 定义 CoffeeMaker 类
public class CoffeeMaker {
 
    private final CoffeeBean coffeeBean; // 声明依赖,不可变
    private final Water water;
    private final CoffeeMachine coffeeMachine;
 
    // 通过构造方法注入依赖
    public CoffeeMaker(CoffeeBean coffeeBean, Water water, CoffeeMachine coffeeMachine) {
        this.coffeeBean = coffeeBean;
        this.water = water;
        this.coffeeMachine = coffeeMachine;
    }
 
    // ... 其他方法,例如 makeCoffee()
}

代码解读:

  • CoffeeMaker 类依赖于 CoffeeBean、Water 和 CoffeeMachine 三个类。
  • 通过在 CoffeeMaker 的构造方法中声明这三个类的参数,并在创建 CoffeeMaker 对象时将它们传递进去,就实现了构造器注入。
  • 使用 final 关键字修饰依赖对象,可以确保它们在对象创建后不可修改,保证了依赖的完整性。

2. Setter 注入:

通过 Setter 方法将依赖的对象传递给目标对象。

public class CoffeeMaker {
 
    private CoffeeBean coffeeBean;
    private Water water;
    private CoffeeMachine coffeeMachine;
 
    // 通过 Setter 方法注入依赖
    @Autowired
    public void setCoffeeBean(CoffeeBean coffeeBean) {
        this.coffeeBean = coffeeBean;
    }
 
    @Autowired
    public void setWater(Water water) {
        this.water = water;
    }
 
    @Autowired
    public void setCoffeeMachine(CoffeeMachine coffeeMachine) {
        this.coffeeMachine = coffeeMachine;
    }
 
    // ... 其他方法
}

代码解读:

  • CoffeeMaker 类中定义了三个 Setter 方法,分别用于设置 coffeeBean、water 和 coffeeMachine 属性。
  • 在每个 Setter 方法上使用 @Autowired 注解,告诉 Spring 容器在创建 CoffeeMaker 对象后,自动调用这些 Setter 方法注入依赖的对象。

3. 字段注入:

直接在字段上使用  @Autowired  注解,让 Spring 自动注入依赖的对象。

public class CoffeeMaker {
 
    @Autowired
    private CoffeeBean coffeeBean;
 
    @Autowired
    private Water water;
 
    @Autowired
    private CoffeeMachine coffeeMachine;
 
    // ... 其他方法
}

代码解读:

  • 在 CoffeeMaker 类的字段上使用 @Autowired 注解,告诉 Spring 容器在创建 CoffeeMaker 对象后,自动为这些字段注入依赖的对象。
  • 这种方式最为简洁,但可读性稍差,而且无法在字段上使用 final 关键字。

三种方式的比较:

  • 构造器注入:
  • 当依赖的对象较多时,构造方法会变得臃肿。
  • 如果依赖关系发生变化,就需要修改构造方法。
  • 能够保证依赖的对象在对象创建时就已设置,避免出现 NullPointerException。
  • 代码更易于维护,因为依赖关系清晰明确。
  • Setter 注入:
  • 无法保证依赖的对象在对象创建时就已设置,可能导致 NullPointerException。
  • 代码可读性稍差,因为依赖关系分散在各个 Setter 方法中。
  • 灵活,可以根据需要选择性地注入依赖的对象。
  • 如果依赖关系发生变化,只需要添加或修改对应的 Setter 方法即可。
  • 字段注入:
  • 可读性较差,容易与其他代码混淆。
  • 无法在字段上使用 final 关键字,无法保证依赖的完整性。
  • 简洁,代码量少。

总结

依赖注入是 Spring 框架的核心机制之一,它可以帮助我们编写更加松耦合、易测试、易维护的代码。三种依赖注入方式各有优缺点,选择哪种方式取决于具体的需求和编码习惯。


希望这篇公众号文章能够帮助你更好地理解 Spring 依赖注入的不同方式,并在实际开发中灵活运用

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