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Spring 构造器注入和setter注入的比较

news 来源：原创 2025/8/27 9:03:04

一、比较说明

在 Spring 框架中，构造器注入（Constructor Injection）和 Setter 注入（Setter Injection）是实现依赖注入（DI）的两种主要方式。它们的核心区别在于依赖注入的时机、代码设计理念以及适用场景。以下是两者的详细比较：

1. 核心区别

特性	构造器注入	Setter 注入
注入方式	通过类的构造方法注入依赖。	通过 Setter 方法注入依赖。
依赖不可变性	依赖通常声明为 `final`，确保对象创建后不可变。	依赖可变，可在对象生命周期中修改。
依赖必要性	强制要求依赖，适用于必需依赖。	可选依赖，允许部分依赖为 `null`。
初始化完整性	对象创建时即完成依赖注入，保证完全初始化。	对象可能处于“部分初始化”状态（依赖未完全注入）。
循环依赖处理	无法解决构造器级别的循环依赖（Spring 会抛出异常）。	可通过延迟注入解决循环依赖。

2. 优缺点对比

构造器注入

优点：
- 不可变性：依赖字段可声明为 final，确保线程安全和对象状态一致性。
- 明确性：强制要求所有必需依赖，避免 NullPointerException。
- 代码简洁性：结合 Lombok 的 @RequiredArgsConstructor，可自动生成构造方法。
- 兼容测试：易于在单元测试中手动注入依赖。
缺点：
- 灵活性不足：对可选依赖支持较弱，需通过重载构造方法实现。
- 循环依赖限制：无法处理构造器级别的循环依赖。

Setter 注入

优点：
- 灵活性高：支持可选依赖，允许动态重新配置依赖。
- 解决循环依赖：Spring 容器可处理 Setter 注入的循环依赖。
- 向后兼容：适合逐步迁移旧代码到依赖注入模式。
缺点：
- 状态不稳定：对象可能在未完全初始化时被使用（如缺少必需依赖）。
- 线程安全风险：依赖可变性可能导致多线程环境下的问题。

3. 适用场景

场景	推荐方式	理由
必需依赖	构造器注入	强制依赖不可为空，确保对象完全初始化。
可选依赖	Setter 注入	允许依赖为 `null`，或通过默认值处理。
不可变对象	构造器注入	结合 `final` 字段，保证线程安全。
循环依赖	Setter 注入	Spring 容器支持通过 Setter 解决循环依赖。
遗留代码迁移	Setter 注入	逐步引入依赖注入，无需修改现有构造方法。

4. 代码示例

构造器注入

java

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@Component
public class OrderService {private final PaymentService paymentService; // final 字段@Autowired // Spring 4.3+ 可省略单构造器的 @Autowiredpublic OrderService(PaymentService paymentService) {this.paymentService = paymentService;}
}

Setter 注入

java

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@Component
public class UserService {private EmailService emailService;@Autowiredpublic void setEmailService(EmailService emailService) {this.emailService = emailService;}
}

5. 现代实践建议

优先使用构造器注入：Spring 官方推荐构造器注入作为默认选择，尤其在 Spring 4.x+ 中，因其对不可变性和安全性的支持。
结合 Lombok 简化代码：使用 @RequiredArgsConstructor 自动生成构造方法，减少样板代码。
谨慎处理循环依赖：循环依赖通常是设计问题的信号，应优先通过重构解决，而非依赖 Setter 注入。

总结

构造器注入和 Setter 注入各有优劣，选择取决于具体需求：

构造器注入：适用于强制依赖、不可变对象和高安全性场景。
Setter 注入：适用于可选依赖、动态配置或遗留代码迁移。

在实际项目中，可以混合使用两者，但应以构造器注入为主，遵循“依赖明确、状态可靠”的设计原则。

二、最佳实践

在 Spring 的构造器注入中，将依赖字段声明为 final 可以增强线程安全和对象状态一致性，这主要归功于 Java 内存模型（JMM）对 final 字段的特殊处理和 不可变性（Immutability） 的设计原则。以下是具体原因：

1. `final` 字段的内存可见性保证

根据 Java 内存模型（JSR-133）的规范：

初始化安全性：当一个对象被正确构造（即构造方法没有发生 this 引用逸出）时，所有线程在访问该对象的 final 字段时，无需同步即可看到构造方法中初始化的值。
禁止指令重排序：JVM 会对 final 字段的写操作插入内存屏障，确保构造方法中对 final 字段的赋值操作不会被重排序到对象引用发布之后。

示例

java

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public class OrderService {private final PaymentService paymentService; // final 字段public OrderService(PaymentService paymentService) {this.paymentService = paymentService; // 初始化 final 字段}
}

当一个线程创建 OrderService 对象后，其他线程在访问 paymentService 时，一定能看到构造方法中初始化的值，不会出现未初始化或部分初始化的状态。

2. 不可变性（Immutability）

字段不可变：final 字段一旦被赋值，其引用不能再被修改（即不能通过 setter 或其他方法重新赋值）。
状态一致性：对象的状态（依赖的组件）在构造完成后即固定，不会因后续代码的意外修改而破坏一致性。

对比 Setter 注入

java

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public class UserService {private EmailService emailService; // 非 final 字段public void setEmailService(EmailService emailService) {this.emailService = emailService; // 可能被多次调用或并发修改}
}

线程安全问题：如果多线程同时调用 setEmailService，可能导致竞态条件（Race Condition），最终 emailService 的值可能不一致。
状态不一致：对象可能在某个时刻处于“部分初始化”状态（例如，依赖未完全注入）。

3. 避免 `this` 引用逸出

构造器注入的天然优势：在构造方法中完成依赖注入，可以避免在对象未完全初始化前暴露 this 引用。
final 字段的强制约束：必须在构造方法中完成 final 字段的初始化，否则代码无法编译。这强制开发者保证依赖的完整性。

反例（Setter 注入中的风险）

java

复制

public class UserService {private EmailService emailService;public UserService() {// 构造方法中可能提前暴露 this 引用（错误实践）SomeRegistry.register(this); // 此时 emailService 尚未初始化！}public void setEmailService(EmailService emailService) {this.emailService = emailService;}
}

如果其他线程通过 SomeRegistry 获取到未完全初始化的 UserService 实例，可能导致 NullPointerException。

4. 实际场景中的线程安全

无状态服务：Spring 中的 Bean 默认是单例的，如果 Bean 是无状态的（例如仅依赖其他组件），结合 final 字段的不可变性，天然支持多线程并发访问。
无需额外同步：由于依赖不可变，无需使用 synchronized 或 volatile 等同步机制。

对比 Setter 注入的线程安全成本

java

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public class UserService {private volatile EmailService emailService; // 需要 volatile 保证可见性public synchronized void setEmailService(EmailService emailService) {this.emailService = emailService; // 需要同步锁保证原子性}
}

为了线程安全，Setter 注入可能需要额外的同步机制，增加了代码复杂性和性能开销。

总结

通过构造器注入将依赖字段声明为 final，可以从以下层面保证线程安全和状态一致性：

内存可见性：JMM 确保 final 字段的初始化值对所有线程立即可见。
不可变性：依赖引用不可修改，消除竞态条件。
初始化完整性：强制依赖在对象创建时完成注入，避免部分初始化状态。

因此，构造器注入 + final 字段 是 Spring 中实现线程安全依赖注入的最佳实践。

一、比较说明

1. 核心区别

2. 优缺点对比

构造器注入

Setter 注入

3. 适用场景

4. 代码示例

构造器注入

Setter 注入

5. 现代实践建议

总结

二、最佳实践

1. final 字段的内存可见性保证

示例

2. 不可变性（Immutability）

对比 Setter 注入

3. 避免 this 引用逸出

反例（Setter 注入中的风险）

4. 实际场景中的线程安全

对比 Setter 注入的线程安全成本

总结

相关文章：

1. `final` 字段的内存可见性保证

3. 避免 `this` 引用逸出