深入浅出Spring中的@Autowired自动注入的工作原理及实践应用_Java

深入浅出spring中的@autowired：自动注入的奥秘

在spring框架的学习旅程中，@autowired无疑是一个高频出现却又让初学者头疼的注解。它看似简单，却蕴含着spring核心思想的精髓。本文将带你揭开@autowired的神秘面纱，理解其工作原理与实践应用。

什么是依赖注入？

在谈论@autowired之前，我们必须先理解依赖注入（dependency injection，简称di）的概念。想象一下，当我们编写一个服务类时，它往往需要依赖其他类的功能。例如，userservice需要userdao来操作数据库，orderservice需要paymentservice来处理支付。

没有依赖注入时，我们通常会这样编写代码：

public class userservice {
    // 手动创建依赖对象
    private userdao userdao = new userdao();
    public void createuser(user user) {
        userdao.save(user);
    }
}

这种方式存在明显缺陷：userservice与userdao紧密耦合在一起。如果我们想更换userdao的实现（比如从mysqldao换成mongodao），就必须修改userservice的代码，这违背了"开闭原则"。

而依赖注入的思想是：让外部容器负责创建和管理依赖对象，并在适当的时候注入到需要它的类中。对象不再需要自己创建依赖，从而实现了解耦。

@autowired的诞生：自动化依赖注入

@autowired正是spring实现自动化依赖注入的核心注解。它的作用如同一个"自动连接器"，告诉spring容器：“请帮我找到合适的依赖对象，并自动装配到这里。”

使用@autowired后，上面的代码可以改写为：

public class userservice {
    // 让spring自动注入userdao实例
    @autowired
    private userdao userdao;
    public void createuser(user user) {
        userdao.save(user); // 直接使用注入的依赖
    }
}

这个简单的注解带来了巨大的变化：userservice不再关心userdao的创建过程，甚至不需要知道它的具体实现类。这种松耦合的设计使得代码更加灵活、可维护和可测试。

@autowired的工作原理

当spring容器启动时，会执行以下操作来处理@autowired注解：

组件扫描：spring会扫描指定包下所有带有@component（或其派生注解如@service、@repository）的类，将它们创建为bean并管理起来。
依赖解析：当发现某个bean中存在@autowired标注的属性、构造方法或setter方法时，spring会尝试在容器中寻找匹配的bean。
自动装配：spring默认按照类型（type）进行匹配，如果找到唯一匹配的bean，就将其注入到目标位置；如果找到多个匹配的bean，则需要进一步通过名称匹配；如果没有找到匹配的bean，会抛出异常（可以通过设置required = false来避免）。

@autowired的使用场景

@autowired可以用在以下几种场景中：

1. 字段注入

这是最常见的用法，直接在字段上添加@autowired注解：

@service
public class orderservice {
    @autowired
    private paymentservice paymentservice;
    // 业务方法...
}

2. 构造方法注入

在构造方法上添加@autowired，spring会在创建bean时使用该构造方法，并传入所需的依赖：

@service
public class orderservice {
    private final paymentservice paymentservice;
    @autowired
    public orderservice(paymentservice paymentservice) {
        this.paymentservice = paymentservice;
    }
    // 业务方法...
}

注意：在spring 4.3+中，如果类只有一个构造方法，@autowired注解可以省略。

3. setter方法注入

在setter方法上添加@autowired，spring会调用该方法注入依赖：

@service
public class orderservice {
    private paymentservice paymentservice;
    @autowired
    public void setpaymentservice(paymentservice paymentservice) {
        this.paymentservice = paymentservice;
    }
    // 业务方法...
}

处理多个匹配bean的情况

当容器中存在多个相同类型的bean时，@autowired默认的按类型匹配会失效。这时可以配合@qualifier注解指定要注入的bean名称：

@service
public class orderservice {
    @autowired
    @qualifier("alipayservice") // 指定注入名称为alipayservice的bean
    private paymentservice paymentservice;
    // 业务方法...
}
// 定义两个paymentservice的实现类
@service("alipayservice")
public class alipayservice implements paymentservice { ... }
@service("wechatpayservice")
public class wechatpayservice implements paymentservice { ... }

@autowired的注意事项

依赖必须存在：默认情况下，@autowired要求依赖的bean必须存在，否则会抛出nosuchbeandefinitionexception。如果允许依赖不存在，可以设置@autowired(required = false)。
循环依赖：@autowired可以处理spring中的循环依赖（如a依赖b，b依赖a），但构造方法注入的循环依赖无法处理，会导致异常。
不要过度使用：虽然字段注入非常简洁，但过度使用可能会使代码难以测试。对于需要频繁测试的类，推荐使用构造方法注入。
与@resource的区别：@resource是jdk提供的注解，默认按名称匹配，而@autowired默认按类型匹配。