【Spring】DI（依赖注入）详解：属性注入@Autowired（超详细）、构造方法注入、Setter注入

1.DI（依赖注入）介绍

1.1DI是什么？

DI（Dependency Injection，依赖注入） 是 Spring 框架中实现 IoC（控制反转）的一种核心机制。如果说 IoC 是一种设计思想，告诉我们“把控制权交给容器”，那么 DI 就是具体的“施工队”，负责把依赖关系“注入”到对象中。简单来说，DI 让对象不再自己创建或查找依赖，而是由 Spring 容器主动提供。

想象你在咖啡店点一杯拿铁，传统方式是你自己买咖啡豆、牛奶，回家磨粉、蒸奶、拉花；而有了 DI，就像你告诉服务员“我要一杯拿铁”，她直接把成品端给你。你不用关心原料从哪来，咖啡机怎么操作，只管享受结果。DI 在 Spring 中也是如此：容器负责准备好依赖（比如数据库连接、服务类），然后通过某种方式“送”到你的对象里。

一句话概括：DI 是 Spring 实现 IoC 的手段，通过将依赖注入到对象中，降低耦合，提升灵活性。

1.2DI和IoC的关系

DI 是 IoC 的具体实现方式之一。IoC 是一种思想，强调“控制反转”，即对象的创建和依赖管理由外部（容器）接管。而 DI 是实现这种反转的常见手段，通过“注入”方式让对象获取依赖，而不是自己去“拿”。

在 Spring 中，DI 负责：
创建对象：容器实例化 Bean。
管理依赖：根据配置（注解、XML 或 Java 配置），将所需的 Bean 注入到目标对象。
降低耦合：对象无需关心依赖的创建细节，只需声明需要什么。

生活比喻：IoC 像你决定把家务外包给管家，DI 是管家具体干活的方式，比如他帮你把洗好的衣服（依赖）放进衣柜（对象）。

1.3 什么是依赖？

在软件开发中，依赖（Dependency） 指的是一个对象（或模块）为了完成其功能，需要依赖的另一个对象（或模块）。简单来说，如果对象 A 的工作需要对象 B 的支持，那么 B 就是 A 的依赖。依赖描述了一种“需要”的关系，体现了对象之间的协作。

在 Spring 的上下文中，依赖通常是 IoC 容器管理的 Bean（对象），通过依赖注入（DI）机制，容器将这些依赖提供给需要它们的其他 Bean。这种机制让对象之间的关系更松散、更灵活。

生活化比喻：想象你在做披萨，面团、奶酪和番茄酱是你的“依赖”。没有这些材料，你没法完成披萨。传统做法是你自己去买材料（硬编码依赖），而 Spring 的 DI 就像一个助手，自动把材料送到你面前（注入依赖），你只管专注烤披萨。

示例：
UserController类中有成员变量UserService，可以说UserServiceBean是UserControllerBean的依赖

UserService类：

@Service
public class UserService {public void doUserService() {System.out.println("doUserService...");}
}

UserController类：

@Controller
public class UserController {// UserController依赖UserServiceprivate UserService userService;public void doUserController(){System.out.println("douserController...");}
}

2.依赖注入

2.1属性注入@Autowired

在创建成员变量的上面写@Autowried注解就是注入依赖：

UserService类：

@Service
public class UserService {public void doUserService() {System.out.println("doUserService...");}
}

UserController类：

@Controller
public class UserController {// 注入UserService依赖@Autowriedprivate UserService userService;public void doUserController(){//执行UserService的方法userService.doUserService();System.out.println("douserController...");}
}

获取UserController的Bean，然后执行Bean的方法：

@SpringBootApplication
public class Test1Application {public static void main(String[] args) {// 获取上下文ApplicationContext context = SpringApplication.run(Test1Application.class, args);//获取userControllerUserController userController = (UserController)context.getBean("userController");userController.doUserController();}
}

运行后，结果：

说明：UserController 不再自己创建 UserService，而是由 Spring 容器注入。这种方式让 UserController只关心如何使用 UserService，而不关心它从哪来。

如果不使用@Autowried会怎么样呢？
UserController类：

@Controller
public class UserController {// 注入UserService依赖@Autowriedprivate UserService userService;public void doUserController(){//执行UserService的方法userService.doUserService();System.out.println("douserController...");}
}

其他的代码不变，运行，结果：

NullPointer：空指针

通过调试发现，userService对象是空的

原因：程序运行的时候没有向UserController注入UserControllerBean。

2.2构造方法注入

2.2.1 一个参数和一个有参构造函数

UserService类：

@Service
public class UserService {public void doUserService() {System.out.println("doUserService...");}
}

UserController类：

@Controller
public class UserController {private UserService userService;//构造函数注入依赖public UserController(UserService userService) {this.userService = userService;}public void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");}
}

获取UserController的Bean，然后执行Bean的方法：

@SpringBootApplication
public class Test1Application {public static void main(String[] args) {// 获取上下文ApplicationContext context = SpringApplication.run(Test1Application.class, args);//获取userControllerUserController userController = (UserController)context.getBean("userController");userController.doUserController();}
}

运行后，结果：

2.2.2 多个有参构造方法和无参构造方法

基于上面的类，再添加一个UserInfo类：

@Data
public class UserInfo {private int id;private String name;private int age;}

@Configuration
public class BeanConfig {@Beanpublic String name1(){return "liming";}@Bean(name={"u1","userInfo1"})public UserInfo userInfo1( @Qualifier("name1") String name){UserInfo userInfo = new UserInfo();userInfo.setId(1);userInfo.setName(name);userInfo.setAge(18);return userInfo;}
}

UserController类改为：

@Controller
public class UserController {private UserService userService;private UserInfo userInfo;public UserController(){}public UserController(UserService userService) {this.userService = userService;}public UserController(UserService userService, UserInfo userInfo) {this.userService = userService;this.userInfo = userInfo;}public void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");}
}

其他的代码不变，运行，结果：

NullPointer：空指针

这是为什么呢？
答：当有多个构造函数和无参构造函数时，默认会调用无参构造函数，导致没有依赖注入。

把无参的构造函数删除，再次运行：

UserController类改为：

@Controller
public class UserController {private UserService userService;private UserInfo userInfo;public UserController(UserService userService) {this.userService = userService;}public UserController(UserService userService, UserInfo userInfo) {this.userService = userService;this.userInfo = userInfo;}public void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");}
}

运行后还会报错

为什么呢？
当有多个构造函数时会调用无参构造函数，如果没有无参构造函数则会报错。

解决方法：
使用注解指定使用哪个构造函数：

@Controller
public class UserController {private UserService userService;private UserInfo userInfo;@Autowiredpublic UserController(UserService userService) {this.userService = userService;}public UserController(UserService userService, UserInfo userInfo) {this.userService = userService;this.userInfo = userInfo;}public void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");}
}

运行结果：

2.3 Setter注入

Setter方法注入需要使用注解@Autowired：

UserService类：

@Service
public class UserService {public void doUserService() {System.out.println("doUserService...");}
}

UserController类：

@Controller
public class UserController {private UserService userService;//Setter方法注入@Autowiredpublic void setUserService(UserService userService){this.userService = userService;}public void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");}
}

运行结果：

2.4三种注入优缺点分析

1. 属性注⼊

   • 优点: 简洁，使⽤⽅便；
   • 缺点:
     (1)只能⽤于 IoC 容器，如果是非 IoC 容器不可⽤，并且只有在使⽤的时候才会出现 NPE（空指针异常）
     (2)不能注⼊⼀个Final修饰的属性

2. 构造函数注⼊(Spring 4.X推荐)

   • 优点:
     (1)可以注⼊final修饰的属性
     (2)注⼊的对象不会被修改
     (3)依赖对象在使⽤前⼀定会被完全初始化，因为依赖是在类的构造⽅法中执⾏的，⽽构造⽅法是在类加载阶段就会执⾏的⽅法.
     (4)通⽤性好, 构造⽅法是JDK⽀持的, 所以更换任何框架,他都是适⽤的
   • 缺点:
     注⼊多个对象时, 代码会⽐较繁琐

3. Setter注⼊(Spring 3.X推荐)

   • 优点: ⽅便在类实例之后, 重新对该对象进⾏配置或者注⼊
   • 缺点:
     (1)不能注⼊⼀个Final修饰的属性
     (2)注⼊对象可能会被改变, 因为setter⽅法可能会被多次调⽤, 就有被修改的⻛险.

3.@Autowired存在问题

3.1同一类型存在多个bean

当同⼀类型存在多个bean时, 使⽤@Autowired会存在问题：

BeanConfig类中有Bean方法：

@Configuration
public class BeanConfig {@Beanpublic String name1(){return "liming";}@Bean(name={"u1","userInfo1"})public UserInfo userInfo1( @Qualifier("name1") String name){UserInfo userInfo = new UserInfo();userInfo.setId(1);userInfo.setName(name);userInfo.setAge(18);return userInfo;}@Beanpublic UserInfo userInfo2(){UserInfo userInfo =new UserInfo();userInfo.setId(2);userInfo.setName("张三");userInfo.setAge(20);return userInfo;}
}

UserService类：

@Service
public class UserService {public void doUserService() {System.out.println("doUserService...");}
}

UserController类：

@Controller
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@Autowiredprivate UserInfo userInfo;public void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");System.out.println(userInfo);}
}

取出Bean，并执行方法：

@SpringBootApplication
public class Test1Application {public static void main(String[] args) {// 获取上下文ApplicationContext context = SpringApplication.run(Test1Application.class, args);//获取userControllerUserController userController = (UserController)context.getBean("userController");userController.doUserController();}
}

运行结果：

怎么解决呢？

3.2 解法1：属性名和需要使用的对象名保持一致

UserController类：

@Controller
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@Autowiredprivate UserInfo userInfo1; //Bean的名字是userInfopublic void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");System.out.println(userInfo1);}
}

运行结果：

3.3 解法2：@Primary

使用@Primary注解，指定该Bean是默认的

@Configuration
public class BeanConfig {@Beanpublic String name1(){return "liming";}@Primary  //指定该Bean是默认的@Bean(name={"u1","userInfo1"})public UserInfo userInfo1( @Qualifier("name1") String name){UserInfo userInfo = new UserInfo();userInfo.setId(1);userInfo.setName(name);userInfo.setAge(18);return userInfo;}@Beanpublic UserInfo userInfo2(){UserInfo userInfo =new UserInfo();userInfo.setId(2);userInfo.setName("张三");userInfo.setAge(20);return userInfo;}
}

运行结果：

3.4解法3：@Qualifier

使⽤@Qualifier注解：

UserController类：

@Controller
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@Qualifier("userInfo1") //指定名字为userInfo1的Bean注入private UserInfo userInfo1; //Bean的名字是userInfopublic void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");System.out.println(userInfo1);}
}

运行结果：

userInfo的内容为什么是null呢？

@Qualifier注解不能单独使⽤，必须配合@Autowired使⽤

修改后的UserController类：

@Controller
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@Autowired@Qualifier("userInfo1") //指定名字为userInfo1的Bean注入private UserInfo userInfo1; //Bean的名字是userInfopublic void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");System.out.println(userInfo1);}
}

运行结果：

注：
@Qualifier注解不能单独使⽤，必须配合@Autowired使⽤

3.5 解法4：@Resource

使⽤@Resource注解：是按照bean的名称进⾏注⼊。通过name属性指定要注⼊的bean的名称。

@Controller
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@Resource(name="userInfo1")private UserInfo userInfo1;public void doUserController(){userService.doUserService();System.out.println("douserController...");System.out.println(userInfo1);}
}

运行结果：

4.常见面试题

@Autowird 与 @Resource的区别
（1）@Autowired 是spring框架提供的注解，⽽@Resource是JDK提供的注解
（2）@Autowired 默认是按照类型注⼊，⽽@Resource是按照名称注⼊. 相⽐于 @Autowired 来说， @Resource ⽀持更多的参数设置，例如 name 设置，根据名称获取 Bean。

Autowired装配顺序：

5.总结

5.1Spring, Spring Boot 和Spring MVC的关系以及区别

Spring: 简单来说, Spring 是⼀个开发应⽤框架，什么样的框架呢，有这么⼏个标签：轻量级、⼀站式、模块化，其⽬的是⽤于简化企业级应⽤程序开发.

Spring的主要功能: 管理对象，以及对象之间的依赖关系, ⾯向切⾯编程, 数据库事务管理, 数据访问, web框架⽀持等.
但是Spring具备⾼度可开放性, 并不强制依赖Spring, 开发者可以⾃由选择Spring的部分或者全部, Spring可以⽆缝继承第三⽅框架, ⽐如数据访问框架(Hibernate 、JPA), web框架(如Struts、 JSF)

Spring MVC: Spring MVC是Spring的⼀个⼦框架, Spring诞⽣之后, ⼤家觉得很好⽤, 于是按照MVC模式设计了⼀个 MVC框架(⼀些⽤Spring 解耦的组件), 主要⽤于开发WEB应⽤和⽹络接⼝，所以, Spring MVC 是⼀个Web框架.

Spring MVC基于Spring进⾏开发的, 天⽣的与Spring框架集成. 可以让我们更简洁的进⾏Web层开发, ⽀持灵活的 URL 到⻚⾯控制器的映射, 提供了强⼤的约定⼤于配置的契约式编程⽀持, ⾮常容易与其他视图框架集成，如 Velocity、FreeMarker等

Spring Boot: Spring Boot是对Spring的⼀个封装, 为了简化Spring应⽤的开发⽽出现的，中⼩型企业，没有成本研究⾃⼰的框架, 使⽤Spring Boot 可以更加快速的搭建框架, 降级开发成本, 让开发
⼈员更加专注于Spring应⽤的开发，⽽⽆需过多关注XML的配置和⼀些底层的实现.
Spring Boot 是个脚⼿架, 插拔式搭建项⽬, 可以快速的集成其他框架进来.

⽐如想使⽤SpringBoot开发Web项⽬, 只需要引⼊Spring MVC框架即可, Web开发的⼯作是 SpringMVC完成的, ⽽不是SpringBoot, 想完成数据访问, 只需要引⼊Mybatis框架即可.
Spring Boot只是辅助简化项⽬开发的, 让开发变得更加简单, 甚⾄不需要额外的web服务器, 直接⽣成jar包执⾏即可.

最后⼀句话总结: Spring MVC和Spring Boot都属于Spring，Spring MVC 是基于Spring的⼀个 MVC 框架，⽽Spring Boot 是基于Spring的⼀套快速开发整合包.

这三者专注的领域不同，解决的问题也不⼀样, 总的来说，Spring 就像⼀个⼤家族，有众多衍⽣产品, 但他们的基础都是Spring, ⽤⼀张图来表⽰他们三个的关系:

5.2 Bean 的命名

1)五⼤注解存储的bean
① 前两位字⺟均为⼤写, bean名称为类名
② 其他的为类名⾸字⺟⼩写
③ 通过 value属性设置@Controlller(values="name")

2)@Bean 注解存储的bean
① bean名称为⽅法名
②通过name属性设置@Bean(name={"name1","name"})

5.3常见面试题

1)三种注⼊⽅式的优缺点(参考上⾯内容)

2)常⻅注解有哪些? 分别是什么作⽤? web url映射: @RequestMapping
参数接收和接⼝响应: @RequestParam, @RequestBody, @ResponseBody
bean的存储: @Controller, @Service, @Repository, @Component, @Configuration, @Bean
bean的获取: @Autowired, @Qualifier, @Resource

3)@Autowired 和@Resource 区别

4)说下你对Spring, SpringMVC, Springboot的理解(参考上⾯内容)