Spring依赖注入的几种方式详解

在Spring框架中，依赖注入（Dependency Injection，简称DI）是控制反转（Inversion of Control，简称IoC）的核心实现方式。它通过将对象的依赖关系由自身创建改为外部容器注入，降低了组件间的耦合度，提高了代码的可维护性和可测试性。本文将详细介绍Spring中常用的几种依赖注入方式，包括构造器注入、Setter方法注入、字段注入、接口注入，并分析每种方式的特点与适用场景。

一、构造器注入（Constructor Injection）

构造器注入是通过调用对象的构造方法，将依赖的对象作为参数传入并完成初始化的注入方式。Spring容器在创建被注入对象时，会先创建其依赖的对象，再通过构造方法注入依赖。

1. 实现步骤

（1）定义依赖接口及实现类

// 依赖接口
public interface UserService {
    void queryUser();
}

// 依赖实现类
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void queryUser() {
        System.out.println("查询用户信息");
    }
}

（2）在目标类中定义含依赖参数的构造方法

public class UserController {
    // 依赖的对象
    private UserService userService;

    // 构造器注入：通过构造方法接收依赖
    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    public void getUser() {
        userService.queryUser();
    }
}

（3）XML配置文件中配置Bean及依赖关系（或使用注解）

方式一：XML配置

<!-- 配置依赖Bean -->
<bean id="userService" class="com.example.service.UserServiceImpl"/>

<!-- 配置目标Bean，通过constructor-arg注入依赖 -->
<bean id="userController" class="com.example.controller.UserController">
    <constructor-arg ref="userService"/>
</bean>

方式二：注解配置（@Component + @Autowired）

// 依赖类注解
@Component
public class UserServiceImpl implements UserService { ... }

// 目标类注解，构造方法上添加@Autowired（Spring4.3+可省略）
@Component
public class UserController {
    private UserService userService;

    @Autowired
    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }
}

2. 优缺点

优点：

强制依赖：通过构造方法参数明确依赖关系，确保对象创建时依赖已完全初始化，避免空指针异常。
不可变：依赖对象可声明为final，一旦注入无法修改，提高对象的安全性。
符合面向对象设计：构造方法是对象初始化的天然方式，明确了对象的创建条件。

缺点：

依赖过多时，构造方法参数会变得冗长，影响代码可读性。
循环依赖问题：若两个对象相互通过构造器注入依赖，会导致Spring容器初始化失败（Spring无法解决构造器循环依赖）。

3. 适用场景

适用于依赖关系稳定、必填的场景，例如核心业务组件的依赖注入。

二、Setter方法注入（Setter Injection）

Setter方法注入是通过调用对象的Setter方法，将依赖的对象注入到目标对象中。Spring容器先创建目标对象（通过无参构造方法），再创建依赖对象，最后调用Setter方法完成依赖注入。

1. 实现步骤

（1）定义依赖接口及实现类（同构造器注入）

（2）在目标类中定义依赖属性，并提供对应的Setter方法

public class UserController {
    private UserService userService;

    // Setter方法，用于注入依赖
    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    public void getUser() {
        userService.queryUser();
    }
}

（3）配置Bean及依赖关系

方式一：XML配置

<bean id="userService" class="com.example.service.UserServiceImpl"/>
<bean id="userController" class="com.example.controller.UserController">
    <property name="userService" ref="userService"/>
</bean>

方式二：注解配置（@Autowired + Setter方法）

@Component
public class UserController {
    private UserService userService;

    @Autowired
    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }
}

2. 优缺点

优点：

可选依赖：允许依赖为可选，可通过默认值避免空指针，灵活性更高。
解决循环依赖：Spring通过三级缓存机制，可解决Setter方法注入的循环依赖问题。
代码简洁：当依赖较多时，相比构造器注入，Setter方法更简洁，可读性更好。

缺点：

对象初始化不完整：对象创建时依赖未注入，需调用Setter方法后才完成初始化，可能存在对象状态不一致的风险。
依赖可修改：Setter方法可被多次调用，可能导致依赖对象被篡改。

3. 适用场景

适用于依赖为可选、动态变化的场景，例如配置类的属性注入。

三、字段注入（Field Injection）

字段注入是通过直接在目标类的成员变量上添加注解（如@Autowired、@Resource），由Spring容器直接将依赖对象注入到字段中，无需构造方法或Setter方法。

1. 实现步骤

@Component
public class UserController {
    // 直接在字段上添加@Autowired注解完成注入
    @Autowired
    private UserService userService;

    public void getUser() {
        userService.queryUser();
    }
}

说明：除了@Autowired，还可使用JDK自带的@Resource注解进行字段注入，两者的区别在于：@Autowired按类型注入，@Resource默认按名称注入，可指定name属性；@Autowired是Spring注解，@Resource是JSR-250规范注解，通用性更强。

2. 优缺点

优点：

代码最简洁：无需编写构造方法和Setter方法，减少模板代码。
使用便捷：直接在字段上添加注解即可完成注入，上手成本低。

缺点：

破坏封装性：直接访问类的成员变量，违反面向对象的封装原则。
难以测试：无法通过构造方法或Setter方法传入模拟依赖，单元测试时需依赖Spring容器，测试成本高。
无法注入final字段：final字段必须在构造方法中初始化，无法通过字段注入赋值。
循环依赖风险：若不当使用，可能导致循环依赖问题难以排查。

3. 适用场景

适用于简单的Demo项目或非核心业务组件，不推荐在复杂的生产环境中使用。

四、接口注入（Interface Injection）

接口注入是通过让目标类实现特定的注入接口，由Spring容器通过接口方法将依赖注入到目标对象中。这种方式是早期Spring支持的注入方式，目前已基本淘汰，官方不推荐使用。

1. 实现步骤

（1）定义注入接口

public interface ServiceInjector {
    void injectUserService(UserService userService);
}

（2）目标类实现注入接口

public class UserController implements ServiceInjector {
    private UserService userService;

    @Override
    public void injectUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    public void getUser() {
        userService.queryUser();
    }
}

（3）Spring容器通过接口方法注入依赖

<bean id="userService" class="com.example.service.UserServiceImpl"/>
<bean id="userController" class="com.example.controller.UserController">
    <property name="userService" ref="userService"/>
</bean>

2. 优缺点

优点：实现简单，早期用于规范注入方式。

缺点：

侵入性强：目标类必须实现特定接口，耦合度高，违反“开闭原则”。
灵活性差：接口定义固定，无法适配不同的依赖注入需求。

3. 适用场景

基本不推荐使用，仅用于兼容极早期的遗留项目。

五、几种注入方式的对比与选择建议

注入方式	优点	缺点	适用场景
构造器注入	强制依赖、不可变、无循环依赖（构造器循环依赖无法解决）、符合OOP	依赖过多时参数冗长	核心业务、必填依赖
Setter方法注入	可选依赖、解决循环依赖、代码简洁	对象初始化不完整、依赖可修改	可选依赖、动态配置
字段注入	代码最简洁、使用便捷	破坏封装、测试困难、无法注入final字段	简单Demo、非核心组件
接口注入	实现简单	侵入性强、灵活性差	遗留项目兼容

选择建议：

优先使用构造器注入：对于核心业务组件的必填依赖，构造器注入能保证对象初始化的完整性和安全性，是Spring官方推荐的注入方式。
次选Setter方法注入：对于可选依赖或需要动态修改的依赖，Setter方法注入更灵活，且能解决循环依赖问题。
尽量避免字段注入：虽然代码简洁，但破坏封装性，增加测试难度，仅在简单场景下临时使用。
杜绝接口注入：侵入性强，已被淘汰，不适合新项目开发。

六、总结

Spring依赖注入是实现IoC的核心手段，不同的注入方式各有优劣，适用于不同的业务场景。在实际开发中，应根据依赖的类型（必填/可选）、业务的稳定性要求等因素选择合适的注入方式。核心原则是：优先保证代码的健壮性和可维护性，减少组件间的耦合度。通过合理使用依赖注入，能让Spring应用的架构更清晰、更易扩展。