Spring对象实例化

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[!summary] Spring对象实例化：核心方法与最佳实践

• 主要实例化方式：注解驱动、工厂方法
• 核心注解：@Component, @Autowired, @Bean
• 推荐实践：优先使用构造器注入，尽量使用注解方式
• 灵活性：结合多种注解解决依赖注入复杂场景

1 @Component 和衍生注解

Spring 提供了 @Component 注解用于标记一个类为 Bean，Spring 容器会自动扫描并实例化它。其他功能类似的注解包括：

• @Controller：用于标记控制器类，适用于 MVC 项目中的表现层。
• @Service：用于标记服务类，表示业务逻辑层。
• @Repository：用于标记数据访问层类，具有自动捕获数据库异常的能力。

示例：

@Component
public class ExampleService {
    // Bean 类
}

2 @Autowired 自动注入

@Autowired 是 Spring 的核心注解之一，用于按类型（by-type）自动注入依赖。它有以下几种使用方式：

2.1 构造器注入（推荐）

@Autowired 可以作用于构造器，这是最推荐的依赖注入方式，原因如下：

1. 不变性保证

   • 注入的依赖可以声明为final，确保不可变性
   • 对象创建后依赖关系不可改变，符合单一职责原则

2. 控制依赖明确

   • 必要的依赖通过构造器参数明确表达
   • 避免使用可选依赖，使组件职责更清晰

3. 便于测试

   • 测试时可以方便地通过构造器注入mock对象
   • 避免反射注入带来的测试复杂性

为什么mock测试推荐构造器注入？

1. 直接性: 使用构造器注入，可以直接通过new对象的方式注入mock对象，不需要反射或Spring容器

// 构造器注入方式 - 简单直接
UserService userService = new UserService(mockRepository, mockEmailService);

// 字段注入方式 - 需要反射或Spring测试上下文
@InjectMocks
UserService userService;
@Mock
UserRepository mockRepository;

2. 显式依赖: 构造器参数明确表明了测试需要mock哪些依赖
3. 隔离性: 不依赖Spring容器，可以进行真正的单元测试
4. 性能: 避免启动Spring测试上下文带来的额外开销

1. 循环依赖检测

   • 构造器注入可以在启动时就检测出循环依赖
   • 避免运行时才发现的依赖问题

2. 代码可读性

   • 依赖关系在构造器中一目了然
   • 有利于代码审查和维护

示例：

@Component
public class ExampleController {
    private final ExampleService exampleService;
    @Autowired
    public ExampleController(ExampleService exampleService) {
        this.exampleService = exampleService; // 构造器注入
    }
}

2.2 Setter 方法注入

@Autowired 也可以作用于 Setter 方法，适用于需要在对象创建后再注入依赖的场景。

示例：

@Component
public class ExampleController {
    private ExampleService exampleService;
    @Autowired
    public void setExampleService(ExampleService exampleService) {
        this.exampleService = exampleService; // Setter 方法注入
    }
}

2.3 字段注入

@Autowired 可以直接作用于字段，但不推荐这种方式，因为它不利于测试和维护。

示例：

@Component
public class ExampleController {
    @Autowired
    private ExampleService exampleService; // 字段注入
}

3 @Resource 按名称注入

@Resource 是 JSR-250 规范定义的注解，Spring框架提供了完整支持。与@Autowired主要区别在于，@Resource默认按名称注入，而不是按类型注入。

3.1 基本用法

示例：

@Component
public class ExampleController {
    // 查找顺序：
    // 1. 查找名为"exampleService"的bean
    // 2. 如果未找到，查找类型为ExampleService的bean
    // 3. 如果有多个ExampleService类型的bean，再用"exampleService"作为名称匹配
    @Resource
    private ExampleService exampleService; // 按名称注入
}

3.2 使用场景

1. 字段注入

   @Component
   public class UserService {
       @Resource
       private UserDao userDao;
   }

2. Setter方法注入

   @Component
   public class UserService {
       private UserDao userDao;
       
       @Resource
       public void setUserDao(UserDao userDao) {
           this.userDao = userDao;
       }
   }

3.3 最佳实践建议

1. 使用场景选择
   • 需要类型安全和复杂注入时，使用 @Autowired
   • 当明确知道要注入的bean名称时，优先使用 @Resource
2. 命名规范
   • bean名称使用驼峰命名法
   • 保持字段名与bean名称一致，减少显式指定name
3. 注入方式
   • 优先使用字段注入（因为 @Resource 不支持构造器注入）
   • 需要setter方法时才使用方法注入

[!summary] @Resource vs @Autowired

特性	@Resource	@Autowired
来源	JSR-250规范	Spring框架
默认注入方式	按名称	按类型
辅助注解配合	不支持@Qualifier	支持@Qualifier
支持@Primary	不支持	支持
指定名称方式	name属性	@Qualifier注解
是否支持构造器注入	不支持	支持

4 @Qualifier 精确匹配

当存在多个同类型的 Bean 时，@Qualifier 配合 @Autowired 一起使用，通过指定 Bean 名称解决冲突。

示例：

@Component
public class ExampleController {
    @Autowired
    // 假设 ExampleService 有2个实现类分别为 ExampleServiceA/ExampleServiceB
    @Qualifier("exampleServiceA")
    private ExampleService exampleService; // 指定注入
}

5 @Value 注入配置属性

@Value 用于将配置文件中的属性值注入到字段中。

示例：

@Component
public class ExampleConfig {
    @Value("${app.name}")
    private String appName; // 注入配置文件的属性值
}

6 @Bean 自定义实例化

在配置类中，使用 @Bean 手动定义一个 Bean，并指定如何实例化。

示例：

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public ExampleService exampleService() {
        return new ExampleService(); // 手动实例化
    }
}

7 @Scope 定义 Bean 的作用域

通过 @Scope 注解可以定义 Bean 的生命周期，例如 singleton、prototype。

示例：

@Component
@Scope("prototype") // 每次调用都会创建一个新实例
public class PrototypeBean {
}

8 @Primary 指定首选 Bean

当存在多个同类型的 Bean 时，使用 @Primary 标记其中一个为首选。

示例：

@Component
@Primary
public class DefaultService implements ExampleService {
    // 默认注入的实现类
}

9 常用组合与推荐实践

• 优先使用构造器注入，避免字段注入难以测试的问题。
• 对于复杂注入，结合 @Autowired 和 @Qualifier。
• 需要更多配置时，优先使用 @Bean 方法。
• 使用 @Value 从配置文件中获取动态值。
• 结合 @Primary 和 @Resource 灵活解决多实例问题。

10 工厂方法实例化

10.1 静态工厂方法

通过调用类的静态方法创建实例，适用于需要通过静态方法提供 Bean 的场景。

XML 配置：

<bean id="exampleBean" class="com.example.ExampleFactory" factory-method="createInstance"/>

Java 配置：

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public ExampleBean exampleBean() {
        return ExampleFactory.createInstance(); // 静态工厂方法
    }
}

10.2 实例工厂方法

通过工厂类的实例方法创建对象，适用于需要使用工厂类提供复杂的初始化逻辑时。

XML 配置：

<bean id="exampleFactory" class="com.example.ExampleFactory"/>
<bean id="exampleBean" factory-bean="exampleFactory" factory-method="createInstance"/>

Java 配置：

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public ExampleFactory exampleFactory() {
        return new ExampleFactory(); // 工厂实例
    }

    @Bean
    public ExampleBean exampleBean() {
        return exampleFactory().createInstance(); // 实例工厂方法
    }
}

10.3 静态工厂 vs 实例工厂对比

对比点	静态工厂	实例工厂
调用方式	通过静态方法调用	需要先创建工厂类实例，再调用其实例方法
配置复杂度	较简单，只需指定类和静态方法	较复杂，需要配置工厂 Bean 和工厂方法
使用场景	工厂方法不依赖类的实例状态	工厂方法需要维护状态
推荐程度	推荐，使用更简洁	在必要时使用

10.4 常用组合与场景选择

1. 初始化逻辑简单时：
   • 优先使用静态工厂方法或注解方式
2. 需要复杂初始化逻辑时：
   • 使用实例工厂方法
3. 推荐实践：
   • 尽量通过注解方式实例化对象
   • 工厂方法仅适用于特殊场景

通过这些注解和方法，Spring 能灵活地管理和注入对象依赖，满足大多数场景需求。