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造器函數參數，工廠方法的參數，或者成員屬性，定義了對象的依賴對象；容器在創建該對象時會負責注入這些依賴。這個過程是控制反轉的，即不是由即將創建的對象來管理自己的依賴的發現和實例化，而是有Spring容器來實現。

在Spring中依賴注入有兩種形式，第一種就是基于構造函數的注入，即通過調用構造函數，傳入參數，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。

構造函數的參數的匹配，要避免歧義，如指定類型，指定參數的次序等。如果是按照參數名字匹配，則必須開啟debug模式進行編譯，否則參數名字是不保留的。如果不想開啟debug模式編譯，則可以使用@ConstructorProperties注解。
setter方法注入是先調用沒有參數的默認構造函數構建對象，或者沒有參數的靜態工廠方法，實例化bean后，調用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注解來實現主要依賴對象注入，但一般還是推薦使用構造器注入必須的依賴。

使用構造器注入，可以使得應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，構造器注入返回的是一個完整的初始狀態的實例。但是，一般不推薦大量使用構造方法注入，如果出現這種情況，則說明代碼需要重構。

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會被創建和初始化，會加載包括描述所有bean的元數據。這些配置元數據可以通過XML，Java代碼或者注解來指定。

對于每一個bean，它的依賴表現形式是成員屬性，構造器參數，或者靜態工廠方法的參數。在bean真正創建時，Spring容器會提供這些依賴的對象。這些參數可能是需要設置的默認值，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真正創建時才設置設置屬性值或者參數值。
在Spring中，單例作用域的bean會提前初始化，在Spring容器創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，下文的循環依賴一節會詳細說明。

在Spring內部會構建一個創建bean的依賴圖，按照這依賴關系來創建Bean。

循環依賴解決

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

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系。延遲解析依賴可能導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致的問題使得ApplicationContext的實現要求單例作用域的bean提前記性初始化。雖然會耗費內存和時間，因為并不是按需創建這些單例作用域的bean，但是可以在ApplicationContext創建時就可以發現配置問題。

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。
如果沒有循環依賴存在，則在注入依賴對象時，這些依賴的對象就已經初始化完成了。即如果A依賴B，則在A初始化時，B已經初始化完成了。也就是說，Bean是在相關依賴設置完成，并且相關的生命周期方法調用完畢后，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。這樣可以盡快的發現配置問題。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造器參數，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，和通過構造器注入。

總結

本文總結了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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