简明依赖注入(Dependency Injection)
2019-12-01

前言

这是因特奈特上面不知道第几万篇讲依赖注入(Dependency Injection)的文章,但是说明白的却寥寥无几,这篇文章尝试控制字数同时不做大多数。

首先,依赖注入的是一件很简单的事情。

为什么需要依赖注入

然后,假设我们有一个汽车Car,一个引擎接口Engine,两个引擎具体实现Level4Engine,Level5Engine。汽车可以长这样:

public class Car{ private Engine e; public Car(){ e = new Level4Engine(); } public void ignite(){ System.out.println() }}

现在要让汽车点火,简单:

public static void main(String[] args) { Car c = new Car(); c.ignite();}

但是假如我们想要换一个更高级的引擎,我们不得不修改Car的构造函数:~~ e = new Level4Engine(); ~~e = new Level5Engine();然后重新编译。这就是代码的耦合,一方面假如需求不会经常改变,这个汽车只会使用Level4Engine,那没问题,这个代码很完美。但另一方面,假如引擎有多个,需求会经常改变,我们发现Level4Engine还不行,需要更高级的,而且新引擎还需要进行一系列复杂配置,那这个耦合就是灾难了。只是装配汽车的血汗工人,懂不了那么多的。

怎么进行依赖注入

依赖注入就是为了解决上述问题而生的。用依赖注入的写法解决上面的问题:

public class Car{ private Engine e; public Car(Engine e){ this.e = e; } public void ignite(){ System.out.println() }}// 也可以使用xml进行配置@Confignurationpublic CarFactory{ @Bean public Engine engine(){ var e = new Level5Engine(); e.complexConfig(); return e; } @Bean public Car car(Engine e){ return new Car(e); }}

这里Car对Engine的依赖被抽了出去。Car不负责创建Engine,也不负责/无能力配置Enging。那么Engine抽出到了哪?又由谁注入给Car?总不能让Car对着一个壳子(Engine接口)点火吧。

答案当然是spring。spring把它们抽象为Bean,每个@Bean都通知spring嘿我要给你一个新的bean,以后就交给你来管理了。

DI的优势

这样既解决了上述"汽车装配工需要引擎配置知识"的问题,也解决了"更改引擎非常困难"的问题:

引擎制造者只关注如何制造出引擎,当现在生产条件不成熟就提供Level4Engine,反之就提供Level5Engine,可以随时更改并对其进行配置汽车装配工只关注装配工作,而不需要配置引擎。每次引擎更改后只需要对这个配置类进行编译,如果使用xml连编译也不需要了。

这真的就是依赖注入的全部内容了,不过围绕依赖注入相关还有很多话题可以讨论,下面扩展就是两个。

扩展1:使用自动装配代替手动装配

演示了在CarFactory中手动car,还没完,spring还能更聪明一些,它可以通过自动装配完成这个配置工作:

@Componentpublic class Car{ private Engine e; @Autowired public Car(Engine e){ this.e = e; } public void ignite(){ System.out.println() }}@Componentpublic class Level5Engine{ public void complexConfig(){ System.out.println("really complex stuff..."); }}@Confignuration@ComponentScanpublic class CarFactory{}

CarFactory@ComponentScan告诉spring扫描当前类所在包下面的所有类,如果找到@Component注解就加入spring bean容器。这里明显Car和Level5Engine加入了容器(默认会类名首字母小写,所以加入的是carlevel5Engine)。然后@Autowired在当前容器中查找,如果找到需要注入的类型就自动注入:

@Autowired public Car(Engine e){ this.e = e; }

Car的装配需要一个引擎,spring容器刚好有一个实现了Engine的Level5Engine引擎,所以这里自动注入。

扩展2: NoUniqueBeanDefinitionException自动装配歧义

最后一个不常见的问题,假如我们把两个引擎都标注了@Component会怎么样:

@Componentpublic class Level5Engine{}@Componentpublic class Level4Engine{}

spring不知道用哪一个注入给car,所以抛出NoUniqueBeanDefinitionException,表示有多个候选注入对象,需要我们手动缩小范围(@Qualifier,@Component value,@Primary),关于这部分内容可以参见其他文章。