Spring-DI依赖注入

前置推荐阅读：spring-01篇 Spring ApplicationContext初始化过程-CSDN博客

目录

1. 什么是Spring DI？

2.Spring如何做的DI

3.本章小结

1. 什么是Spring DI？

Spring DI（Dependency Injection，依赖注入）是Spring框架的核心特性之一，它是一种设计模式，用于实现控制反转（Inversion of Control，IoC）。在传统的程序设计中，对象自己负责创建或查找它依赖的其他对象，这称为“依赖查找”。而在依赖注入模式中，对象不再自己创建或查找依赖，而是由一个外部系统（在Spring中就是容器）来创建这些依赖并注入到对象中。

依赖注入的主要目的是降低对象之间的耦合度，提高代码的可维护性和可测试性。Spring通过依赖注入实现了IoC，主要通过以下几个方面：

1. 组件扫描（Component Scanning）：Spring可以自动扫描指定的包路径下的类，查找带有特定注解（如@Component、@Service、@Repository、@Controller等）的类，并将这些类注册为Spring容器的Bean。

2. 依赖注入（Dependency Injection）：Spring容器负责创建对象，并根据配置将依赖的对象注入到需要它们的类中。依赖注入可以通过多种方式实现，包括：

   • 构造器注入（Constructor-based DI）：通过构造器参数注入依赖。
   • 设值注入（Setter-based DI）：通过Setter方法注入依赖。
   • 注解注入（Annotation-based DI）：使用注解（如@Autowired）指定依赖注入。

3. 配置元数据（Configuration Metadata）：Spring允许通过XML配置文件、注解或Java配置类来定义Bean的配置元数据。

4. 生命周期管理（Lifecycle Management）：Spring容器管理Bean的生命周期，包括创建、初始化、使用和销毁。

5. 作用域（Scope）：Spring支持多种Bean作用域，如单例（Singleton）、原型（Prototype）、请求（Request）、会话（Session）等。

6. 自动装配（Autowiring）：Spring可以自动装配Bean的依赖，开发者可以通过@Autowired注解来指示Spring自动注入依赖。

依赖注入使得开发者可以更加专注于业务逻辑的实现，而不必关心对象的创建和管理，从而提高了开发效率和代码质量。

2.Spring如何做的DI

Spring 实现依赖注入（DI）主要通过以下几个步骤：

1. 定义 Bean：

   • 使用注解：在类上使用 @Component、@Service、@Repository 或 @Controller 等注解来标识一个类为 Spring 管理的 Bean。
   • 使用 XML 配置：在 XML 配置文件中使用 <bean> 标签定义 Bean。
   • 使用 Java 配置：通过 @Configuration 注解的类和 @Bean 注解的方法定义 Bean。

2. 配置 Bean 的依赖关系：

   • 构造器注入：通过类的构造器参数注入依赖。
   • 设值注入：通过 @Autowired 注解的 Setter 方法注入依赖。
   • 字段注入：直接在字段上使用 @Autowired 注解注入依赖。

3. Spring 容器初始化：

   • 当 Spring 应用启动时，Spring 容器会读取配置元数据（无论是注解、XML 还是 Java 配置），并创建 Bean 定义。
   • 容器会根据 Bean 定义创建 Bean 实例，并管理它们的生命周期。

4. 注入依赖：

   • 自动装配：Spring 容器会根据类型自动匹配并注入依赖。如果使用 @Autowired 注解，Spring 会尝试自动装配匹配的 Bean。
   • 按名称装配：可以通过 @Qualifier 注解指定要注入的 Bean 的名称。
   • 按字段或方法名装配：如果 Bean 有多个相同类型的依赖，可以通过字段名或方法名来指定注入哪一个。

5. 处理作用域：

   • Spring 容器会根据 Bean 的定义（如 @Scope 注解）来管理 Bean 的作用域，例如单例、原型、请求等。

6. 生命周期回调：

   • 通过 @PostConstruct 注解的方法在 Bean 创建后执行初始化逻辑。
   • 通过 @PreDestroy 注解的方法在 Bean 销毁前执行清理逻辑。

7. 使用 Bean：

   • 一旦 Bean 被创建并注入依赖，就可以在应用程序中使用了。通常，Bean 会通过 Spring 的依赖注入机制被注入到其他需要它们的 Bean 中。

8. 依赖注入的高级特性：

   • 懒加载：使用 @Lazy 注解可以使依赖的 Bean 延迟加载。
   • 依赖检查：使用 @Required 注解确保必须注入某个依赖。
   • 集合注入：可以注入一个 Bean 集合，如 List 或 Map。

Spring 的依赖注入机制非常灵活，支持多种配置方式和注入策略，使得开发者可以轻松地管理和使用应用中的各种组件。

下图是spring核心源码部分的流程图，整个DI部分从getBean入口开始，在上一篇文章中我们看到Spring在refresh()函数中初始化了BeanFactory工厂以及扫描包下的class文件并进行装载，加载之后并不会立即进行DI操作。感兴趣的可以根据流程自行查看源码细节部分。

3.本章小结

在探索Spring框架的依赖注入（DI）源码时，我们首先需要理解DI的核心概念和它在Spring中的应用。依赖注入是一种设计模式，它允许开发者将组件的依赖关系从组件本身转移到外部容器，从而降低组件之间的耦合度，提高代码的可维护性和可测试性。

源码探索的关键点：

1. 理解Bean的生命周期：熟悉Bean从创建到销毁的整个过程，包括实例化、属性赋值、初始化和销毁等阶段。

2. 掌握依赖注入的方式：了解构造器注入、设值注入和字段注入的不同实现方式及其在源码中的体现。

3. 学习自动装配的原理：探究Spring如何通过类型匹配、名称匹配等策略实现自动装配。

4. 探索作用域和生命周期回调：理解不同作用域（如单例、原型、请求等）对Bean生命周期的影响，以及如何通过注解实现初始化和销毁回调。

5. 深入高级特性：研究懒加载、依赖检查和集合注入等高级特性的实现机制。

源码阅读建议：

• 从简单到复杂：先从基础的Bean创建和注入开始，逐步深入到更复杂的特性。
• 结合文档和示例：在阅读源码的同时，参考官方文档和示例代码，这有助于理解源码中的实现细节。
• 调试和跟踪：使用IDE的调试功能，逐步跟踪Bean的创建和注入过程，加深理解。
• 实践和总结：通过编写简单的Spring应用，实践依赖注入的配置和使用，总结源码中的知识点。

通过深入研究Spring的依赖注入源码，我们不仅可以更深入地理解Spring框架的工作原理，还可以提升我们解决实际开发问题的能力。记住，源码阅读是一个不断学习和探索的过程，保持耐心和好奇心是关键。