Java程序員必須掌握的Spring依賴管理原理

Spring依賴注入

依賴注入（Dependency Injection）的意思就是對象通過構(gòu)造器函數(shù)參數(shù)，工廠方法的參數(shù)，或者成員屬性，定義了對象的依賴對象；容器在創(chuàng)建該對象時會負責(zé)注入這些依賴。這個過程是控制反轉(zhuǎn)的，即不是由即將創(chuàng)建的對象來管理自己的依賴的發(fā)現(xiàn)和實例化，而是有Spring容器來實現(xiàn)。

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在Spring中依賴注入有兩種形式，第一種就是基于構(gòu)造函數(shù)的注入，即通過調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，傳入?yún)?shù)，也就是依賴來完成整個依賴注入流程；第二種就是基于setter方法的注入。

構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)的匹配，要避免歧義，如指定類型，指定參數(shù)的次序等。如果是按照參數(shù)名字匹配，則必須開啟debug模式進行編譯，否則參數(shù)名字是不保留的。如果不想開啟debug模式編譯，則可以使用@ConstructorProperties注解。
setter方法注入是先調(diào)用沒有參數(shù)的默認構(gòu)造函數(shù)構(gòu)建對象，或者沒有參數(shù)的靜態(tài)工廠方法，實例化bean后，調(diào)用setter方法來將該對象注入。

通過使用依賴注入，可以使代碼更簡潔，更好地實現(xiàn)對象之間解耦。另外，通過依賴注入管理的的對象是POJO類，可以更好地進行測試。

如何選擇合適的依賴注入方法？

最佳實踐是通過構(gòu)造器方法注入主要依賴對象，通過setter方法注入可選的依賴對象。雖然可以在setter方法上加上@Required注解來實現(xiàn)主要依賴對象注入，但一般還是推薦使用構(gòu)造器注入必須的依賴。

使用構(gòu)造器注入，可以使得應(yīng)用的組件作為不可變的對象，而且可以保證注入依賴是非null的。另外，構(gòu)造器注入返回的是一個完整的初始狀態(tài)的實例。但是，一般不推薦大量使用構(gòu)造方法注入，如果出現(xiàn)這種情況，則說明代碼需要重構(gòu)。

setter方法適合注入可選的依賴，這些依賴可能有默認值，而且在其他位置使用這些依賴時務(wù)必要進行null值檢查。使用setter方法的一個好處是可以修改或者重新配置，或者需要時再注入。如基于JMX MBean的管理。

Spring依賴解析流程

首先ApplicationContext會被創(chuàng)建和初始化，會加載包括描述所有bean的元數(shù)據(jù)。這些配置元數(shù)據(jù)可以通過XML，Java代碼或者注解來指定。

對于每一個bean，它的依賴表現(xiàn)形式是成員屬性，構(gòu)造器參數(shù)，或者靜態(tài)工廠方法的參數(shù)。在bean真正創(chuàng)建時，Spring容器會提供這些依賴的對象。這些參數(shù)可能是需要設(shè)置的默認值，也可能是另外一個bean的引用。

Spring容器會驗證每個bean的配置信息。并且在bean真正創(chuàng)建時才設(shè)置設(shè)置屬性值或者參數(shù)值。
在Spring中，單例作用域的bean會提前初始化，在Spring容器創(chuàng)建時就進行了實例化。對于其他的作用域的bean，則只在需要時才進行創(chuàng)建。之所以單例作用域的bean會被提前初始化，主要是為了解決依賴檢查的問題，下文的循環(huán)依賴一節(jié)會詳細說明。

在Spring內(nèi)部會構(gòu)建一個創(chuàng)建bean的依賴圖，按照這依賴關(guān)系來創(chuàng)建Bean。

循環(huán)依賴解決

如果使用構(gòu)造函數(shù)注入，則不能有循環(huán)依賴的情況。如A構(gòu)造器依賴B，同時B也構(gòu)造器依賴A。Spring IoC容器會在運行時檢測到循環(huán)依賴，拋BeanCurrentlyInCreationException異常。一種解決辦法是通過setter方法來解決循環(huán)依賴的情況。

Spring會在容器加載時檢測配置問題，如引用不存在或者循環(huán)依賴。Spring會在必要時才解析依賴，即盡可能晚的來解析依賴關(guān)系。延遲解析依賴可能導(dǎo)致后期請求獲取對象時報錯，如拋出一個異常，如丟失指定對象或者屬性。這種配置的延遲的可見性導(dǎo)致的問題使得ApplicationContext的實現(xiàn)要求單例作用域的bean提前記性初始化。雖然會耗費內(nèi)存和時間，因為并不是按需創(chuàng)建這些單例作用域的bean，但是可以在ApplicationContext創(chuàng)建時就可以發(fā)現(xiàn)配置問題。

下文會介紹通過指定bean的可以通過配置來覆蓋默認的行為，使得單例作用域的bean也是延遲初始化。
如果沒有循環(huán)依賴存在，則在注入依賴對象時，這些依賴的對象就已經(jīng)初始化完成了。即如果A依賴B，則在A初始化時，B已經(jīng)初始化完成了。也就是說，Bean是在相關(guān)依賴設(shè)置完成，并且相關(guān)的生命周期方法調(diào)用完畢后，才算是完成了初始化。

bean的延遲初始化

默認情況下ApplicationContext是提前初始化單例作用域的bean，作為ApplicationContext初始化的一部分。這樣可以盡快的發(fā)現(xiàn)配置問題。可以通過指定bean的lazy-init="true"，讓bean在需要時才被初始化。

自動注入依賴

在Spring中可以自動注入依賴，可以減少指定屬性或者構(gòu)造器參數(shù)，還可以隨著配置對象的變化來更新注入的對象。
自動注入依賴的模式有：通過名稱注入，通過類型注入，和通過構(gòu)造器注入。

總結(jié)

本文總結(jié)了Spring中的依賴管理的基本原理和常見的問題，具體的依賴注入配置語法還需要參考Spring的官方文檔來進行。

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