一、比較說明

在 Spring 框架中，構(gòu)造器注入（Constructor Injection）和 Setter 注入（Setter Injection）是實現(xiàn)依賴注入（DI）的兩種主要方式。它們的核心區(qū)別在于依賴注入的時機、代碼設計理念以及適用場景。以下是兩者的詳細比較：

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1. 核心區(qū)別

特性	構(gòu)造器注入	Setter 注入
注入方式	通過類的構(gòu)造方法注入依賴。	通過 Setter 方法注入依賴。
依賴不可變性	依賴通常聲明為?final，確保對象創(chuàng)建后不可變。	依賴可變，可在對象生命周期中修改。
依賴必要性	強制要求依賴，適用于必需依賴。	可選依賴，允許部分依賴為?null。
初始化完整性	對象創(chuàng)建時即完成依賴注入，保證完全初始化。	對象可能處于“部分初始化”狀態(tài)（依賴未完全注入）。
循環(huán)依賴處理	無法解決構(gòu)造器級別的循環(huán)依賴（Spring 會拋出異常）。	可通過延遲注入解決循環(huán)依賴。

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2. 優(yōu)缺點對比

構(gòu)造器注入

• 優(yōu)點：

  • 不可變性：依賴字段可聲明為?final，確保線程安全和對象狀態(tài)一致性。

  • 明確性：強制要求所有必需依賴，避免?NullPointerException。

  • 代碼簡潔性：結(jié)合 Lombok 的?@RequiredArgsConstructor，可自動生成構(gòu)造方法。

  • 兼容測試：易于在單元測試中手動注入依賴。

• 缺點：

  • 靈活性不足：對可選依賴支持較弱，需通過重載構(gòu)造方法實現(xiàn)。

  • 循環(huán)依賴限制：無法處理構(gòu)造器級別的循環(huán)依賴。

Setter 注入

• 優(yōu)點：

  • 靈活性高：支持可選依賴，允許動態(tài)重新配置依賴。

  • 解決循環(huán)依賴：Spring 容器可處理 Setter 注入的循環(huán)依賴。

  • 向后兼容：適合逐步遷移舊代碼到依賴注入模式。

• 缺點：

  • 狀態(tài)不穩(wěn)定：對象可能在未完全初始化時被使用（如缺少必需依賴）。

  • 線程安全風險：依賴可變性可能導致多線程環(huán)境下的問題。

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3. 適用場景

場景	推薦方式	理由
必需依賴	構(gòu)造器注入	強制依賴不可為空，確保對象完全初始化。
可選依賴	Setter 注入	允許依賴為?null，或通過默認值處理。
不可變對象	構(gòu)造器注入	結(jié)合?final?字段，保證線程安全。
循環(huán)依賴	Setter 注入	Spring 容器支持通過 Setter 解決循環(huán)依賴。
遺留代碼遷移	Setter 注入	逐步引入依賴注入，無需修改現(xiàn)有構(gòu)造方法。

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4. 代碼示例

構(gòu)造器注入

java

復制

@Component
public class OrderService {private final PaymentService paymentService; // final 字段@Autowired // Spring 4.3+ 可省略單構(gòu)造器的 @Autowiredpublic OrderService(PaymentService paymentService) {this.paymentService = paymentService;}
}

Setter 注入

java

復制

@Component
public class UserService {private EmailService emailService;@Autowiredpublic void setEmailService(EmailService emailService) {this.emailService = emailService;}
}

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5. 現(xiàn)代實踐建議

• 優(yōu)先使用構(gòu)造器注入：Spring 官方推薦構(gòu)造器注入作為默認選擇，尤其在 Spring 4.x+ 中，因其對不可變性和安全性的支持。

• 結(jié)合 Lombok 簡化代碼：使用?@RequiredArgsConstructor?自動生成構(gòu)造方法，減少樣板代碼。

• 謹慎處理循環(huán)依賴：循環(huán)依賴通常是設計問題的信號，應優(yōu)先通過重構(gòu)解決，而非依賴 Setter 注入。

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總結(jié)

構(gòu)造器注入和 Setter 注入各有優(yōu)劣，選擇取決于具體需求：

• 構(gòu)造器注入：適用于強制依賴、不可變對象和高安全性場景。

• Setter 注入：適用于可選依賴、動態(tài)配置或遺留代碼遷移。

在實際項目中，可以混合使用兩者，但應以構(gòu)造器注入為主，遵循“依賴明確、狀態(tài)可靠”的設計原則。

二、最佳實踐

在 Spring 的構(gòu)造器注入中，將依賴字段聲明為?final?可以增強線程安全和對象狀態(tài)一致性，這主要歸功于?Java 內(nèi)存模型（JMM）對?final?字段的特殊處理和?不可變性（Immutability）?的設計原則。以下是具體原因：

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1.?final?字段的內(nèi)存可見性保證

根據(jù) Java 內(nèi)存模型（JSR-133）的規(guī)范：

• 初始化安全性：當一個對象被正確構(gòu)造（即構(gòu)造方法沒有發(fā)生?this?引用逸出）時，所有線程在訪問該對象的?final?字段時，無需同步即可看到構(gòu)造方法中初始化的值。

• 禁止指令重排序：JVM 會對?final?字段的寫操作插入內(nèi)存屏障，確保構(gòu)造方法中對?final?字段的賦值操作不會被重排序到對象引用發(fā)布之后。

示例

java

復制

public class OrderService {private final PaymentService paymentService; // final 字段public OrderService(PaymentService paymentService) {this.paymentService = paymentService; // 初始化 final 字段}
}

• 當一個線程創(chuàng)建?OrderService?對象后，其他線程在訪問?paymentService?時，一定能看到構(gòu)造方法中初始化的值，不會出現(xiàn)未初始化或部分初始化的狀態(tài)。

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2. 不可變性（Immutability）

• 字段不可變：final?字段一旦被賦值，其引用不能再被修改（即不能通過?setter?或其他方法重新賦值）。

• 狀態(tài)一致性：對象的狀態(tài)（依賴的組件）在構(gòu)造完成后即固定，不會因后續(xù)代碼的意外修改而破壞一致性。

對比 Setter 注入

java

復制

public class UserService {private EmailService emailService; // 非 final 字段public void setEmailService(EmailService emailService) {this.emailService = emailService; // 可能被多次調(diào)用或并發(fā)修改}
}

• 線程安全問題：如果多線程同時調(diào)用?setEmailService，可能導致競態(tài)條件（Race Condition），最終?emailService?的值可能不一致。

• 狀態(tài)不一致：對象可能在某個時刻處于“部分初始化”狀態(tài)（例如，依賴未完全注入）。

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3. 避免?this?引用逸出

• 構(gòu)造器注入的天然優(yōu)勢：在構(gòu)造方法中完成依賴注入，可以避免在對象未完全初始化前暴露?this?引用。

• final?字段的強制約束：必須在構(gòu)造方法中完成?final?字段的初始化，否則代碼無法編譯。這強制開發(fā)者保證依賴的完整性。

反例（Setter 注入中的風險）

java

復制

public class UserService {private EmailService emailService;public UserService() {// 構(gòu)造方法中可能提前暴露 this 引用（錯誤實踐）SomeRegistry.register(this); // 此時 emailService 尚未初始化！}public void setEmailService(EmailService emailService) {this.emailService = emailService;}
}

• 如果其他線程通過?SomeRegistry?獲取到未完全初始化的?UserService?實例，可能導致?NullPointerException。

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4. 實際場景中的線程安全

• 無狀態(tài)服務：Spring 中的 Bean 默認是單例的，如果 Bean 是無狀態(tài)的（例如僅依賴其他組件），結(jié)合?final?字段的不可變性，天然支持多線程并發(fā)訪問。

• 無需額外同步：由于依賴不可變，無需使用?synchronized?或?volatile?等同步機制。

對比 Setter 注入的線程安全成本

java

復制

public class UserService {private volatile EmailService emailService; // 需要 volatile 保證可見性public synchronized void setEmailService(EmailService emailService) {this.emailService = emailService; // 需要同步鎖保證原子性}
}

• 為了線程安全，Setter 注入可能需要額外的同步機制，增加了代碼復雜性和性能開銷。

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總結(jié)

通過構(gòu)造器注入將依賴字段聲明為?final，可以從以下層面保證線程安全和狀態(tài)一致性：

1. 內(nèi)存可見性：JMM 確保?final?字段的初始化值對所有線程立即可見。

2. 不可變性：依賴引用不可修改，消除競態(tài)條件。

3. 初始化完整性：強制依賴在對象創(chuàng)建時完成注入，避免部分初始化狀態(tài)。

因此，構(gòu)造器注入 +?final?字段?是 Spring 中實現(xiàn)線程安全依賴注入的最佳實踐。