SpringBoot依赖注入以及相关注解

近期的一个项目中需要搭建一个后端，根据ChatGPT之神的指引，决定使用开源、简洁的后端框架Spring Boot。选这个框架的另一个原因是《服务计算基础》这门课中接触了一下Apache Dubbo、Spring Boot和Apache Axis这几个后端的开发方式，发现还是使用Spring Boot开发一个REST接口最简单轻量，毕竟不是专门要走后端方向，最简单的学习成本才是最重要的。

依赖

读完了依赖~我很快就离开~

在了解依赖注入前需要知道什么是依赖，很显然，这里的依赖并不是更广为人知的那个，程序编译运行时所需要的第三方代码。这里的依赖指的是类在构造时所需要的其他对象，或者说这个类包含了哪些字段，这些字段都可以看成是这个类的依赖。

举个例子（没有代码，自己想象一下吧），一个汽车对象Car需要另一个引擎对象Engine，和轮胎对象Wheel来实例化，而Engine可能还需要齿轮对象Gear来实例化，那么这样的关系就可以构成一个依赖关系了。

常规Java对象中的依赖

“常规Java对象”这个词有点老土了，现在似乎根喜欢用**POJO对象（Plain Old Java Object）**来形容一个没有依赖于特定框架、库，且没有继承关系、接口的对象，这样的对象在开发中一般是用于数据封装和传输的。

在POJO对象中，依赖关系通常是通过构造函数来完成的，这点应该比较容易理解，就不再详述了。

Spring Boot中的依赖

在Spring Boot中，很少提到构造方法这个玩意，这就是因为Spring Boot中的依赖是使用**依赖注入（Dependency Injection，DI）**来实现的。

接下来的内容，是参考w3school的Spring Boot教程以及ChatGPT，结合自己的想象而编写的，可能含有错误。

Bean

在Spring Boot中，（可以）将被依赖的对象抽象为Bean，在Spring Boot启动时，会自动将实例化这些Bean对象，并将它们装入到容器中。当有组件依赖于某个Bean时，Spring Boot就会从容器中取出这个Bean（的引用），传递给这个组件。需要注意的事，Spring Boot中的Bean默认是单例模式，也就是说，如果有多个地方依赖某个Bean，则这个Bean不会被实例化多次，每次传递回去的引用都指向同一个Bean对象。

可以通过方法或类来创建Bean。

Bean的创建——通过方法

如果通过方法来创建Bean，则只需要在相应的方法前添加@Bean注解即可，方法的返回值即为Bean，创建的Bean名字默认为方法名，当然也可以通过@Bean(name="xxx")来修改。另外，最好在这个方法所在的类前加上@Configuration注解，这是为了能够保持Bean在容器中是单例模式。被@Configuration注解的类也会被当做一个Bean，可以通过下一节的方法来为其指定依赖注入的方法。

事实上，开发Spring Boot时一般会专门创建一个Config类，用于提供“提供Bean”的方法。

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MyService myService() {
        return new MyService();
    }
}

如果被@Bean注解的方法依赖其他Bean，则Spring会自动解析依赖并注入。

Bean的创建——通过类

也可以通过类来创建Bean，只需要在类前添加@Component注解，默认名字是类名首字母小写，也可以通过@Component(name="xxx")来创建。

@Component
public class MyService {
    public void doSomething() {
        System.out.println("Doing something...");
    }
}

@Component有三个派生注解，分别为@Service、Repository、Controller，根据具体应用场景的不同，可以选择不同的派生注解。@Service注解和@Component注解几乎没有区别，但是@Service有更明显的语义；@Repository提供了与数据库操作相关的异常处理机制，将底层的JDBC异常转化为Spring的异常；而@Controller是用于提供Web层的请求。

Bean的创建——通过配置文件

也可以通过@ConfigurationProperties将配置文件中的属性值绑定到Bean的字段上，这需要配合@Component注解来使用。

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "myservice")
public class MyServiceConfig {
    private String url;
    private int timeout;
    
    // getters and setters
}

随后就可以使用AutoWire来注入这个对象。

注入

创建完Bean之后，需要考虑的就是如何将其注入到对象中去。注入也有多种方法，主要靠的是@AutoWired注解。

字段注入

直接在字段上使用@Autowired，Spring会自动注入该Bean。

@Component
public class MyService {
    @Autowired
    private AnotherService anotherService;
    
    public void execute() {
        anotherService.performTask();
    }
}

该方法简洁，代码量少，但是不利于单元测试（因为没有构造函数，可以直接注入时较难模拟）。最重要的是，使用字段注入很容易漏掉一些Bean，使得程序在运行过程中出现空指针，所以不推荐使用。

构造函数注入

可以在构造函数前加上@AutoWired来注入依赖：

@Component
public class MyService {
    private final AnotherService anotherService;

    @Autowired
    public MyService(AnotherService anotherService) {
        this.anotherService = anotherService;
    }

    public void execute() {
        anotherService.performTask();
    }
}

加上@AutoWired注解后，Spring会自动对构造函数的每个函数进行依赖注入，相较于上一种方法，该方法是强制注入的，可以使得代码更健壮，因为不会出现空指针问题。使用构造函数进行依赖注入有以下规则：

• 一个（被@Component修饰的）类中 只能有一个构造器使用了@Autowired注解标记；
• 如果没有构造器使用@Autowired注解且存在多个构造器，将选择依赖数量最多的构造器完成注入；
• 如果没有构造器使用@Autowired注解且只存在一个构造器，将选择这个默认的构造器；

Setter函数注入

@Component
public class MyService {
    private AnotherService anotherService;

    @Autowired
    public void setAnotherService(AnotherService anotherService) {
        this.anotherService = anotherService;
    }

    public void execute() {
        anotherService.performTask();
    }
}

Setter函数注入会在对象创建完成后，所以可以在初始化后修改依赖。所以，该方法也容易遗漏依赖，一般将该方法作为可选依赖的注入方法。

通过@Value进行简单注入

@Value注解用于注入来自配置文件（如application.properties或application.yml）的简单值或表达式。

@Component
public class MyService {
    @Value("${myapp.username}")
    private String username;

    public void execute() {
        System.out.println("Username: " + username);
    }
}

在这种方式下，@Value可以注入配置文件中的值，也可以直接注入常量或SpEL表达式的结果。

指定名称的注入

当容器中存在多个相同类型的Bean时，@Qualifier可以用来指定要注入的具体Bean。

@Component
public class MyService {
    @Autowired
    @Qualifier("anotherServiceA")
    private AnotherService anotherService;

    public void execute() {
        anotherService.performTask();
    }
}

在这种情况下，Spring会注入名为anotherServiceA的Bean。@Qualifier可以和@Autowired一起使用，确保注入正确的Bean。

注入前后的操作

如果想在Bean初始化后执行某些操作（例如初始化一些资源），可以使用@PostConstruct注解的方法。类似地，@PreDestroy可以在Bean销毁之前执行一些清理操作。

@Component
public class MyService {
    @PostConstruct
    public void init() {
        // 初始化操作
    }
    
    @PreDestroy
    public void cleanup() {
        // 清理操作
    }
}

该注解不能标注在静态方法上，且要求标注的方法不能接受任何参数，返回类型必须是void。