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Spring-DI依赖注入全过程

2025年08月17日 Java 我要评论
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

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:

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。

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。

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。

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。

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。

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.总结

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。

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持代码网。

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