Spring——@Autowired注解以及与@Resource区别

本篇介绍Spring中注入bean的方式之一@Autowired注解的使用方法；同为注入bean的注解@Resource，比较@Autowired与其在使用上的区别及注意事项；这部分知识也是面试经常会问的知识点，需要掌握；

1. @Autowired注解介绍及各个使用场景示例

先看看@Autowired注解的定义：


// org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired
 
@Target({ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER, ElementType.FIELD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Autowired {
 
	/**
	 * Declares whether the annotated dependency is required.
	 * <p>Defaults to {@code true}.
	 */
	boolean required() default true;
 
}

可以看出该注解能够使用在5种目标类型上：

构造器
方法
方法参数
成员属性
注解

我们自己开发过程中，用的最多是Field成员属性上；接下来，我们重点看看在其他地方该怎么用；

1.1 成员变量

在成员变量上使用Autowired注解，这种方式可能是平时用得最多的；


@Service
public class ServiceAImpl implement ServiceA {
 
    @Autowired
    private ServiceB serviceB;
}

1.2 构造器

在构造器上使用Autowired注解，实际上还是使用了Autowired装配方式，并非构造器装配；


@Service
public class ServiceAImpl implement ServiceA {
 
    private ServiceB serviceB;
 
    @Autowired
    public ServiceAImpl(ServiceB serviceB) {
        this.serviceB = serviceB;
        System.out.println("serviceB:" + serviceB);
    }
}

1.3 方法

可以在普通方法上加Autowired注解，spring会在项目启动的过程中，自动调用一次加了@Autowired注解的方法，我们可以在该方法做一些初始化的工作，这种写法一般用于框架中；


@Service
public class ServiceA {
 
//    @Autowired
//    private ServiceB serviceB;
 
    @Autowired
    public void init(ServiceB serviceB){
        final String init4ServiceA = serviceB.init4ServiceA();
        log.info(init4ServiceA);
    }
}

注意，这种写法一般是要求被加Autowired注解的方法包含入参的，且参数类型的bean是存在的；如果不加参数，也能启动成功但是打印提示"Autowired annotation should only be used on methods with parameters"；如果方法参数对应的bean不存在，也会有提示"Could not autowire. No beans of 'Xx' type found."，这种情况下编译器提示error，是无法启动的；

除了普通方法，当然也可以在setter方法上Autowired注解，该方式与属性注入一样；


@Service
public class ServiceA {
 
    private ServiceB serviceb;
 
    @Autowired
    public void setUser(ServiceB serviceb) {
        this.serviceb= serviceb;
    }
}

1.4 方法参数

可以在构造器的入参上加Autowired注解；


@Service
public class ServiceA {
 
    private ServiceB serviceB;
 
    public ServiceA(@Autowired ServiceB serviceB) {
        this.serviceB= serviceB;
    }
}

也可以在非构造器方法的普通方法入参上加Autowired注解；


@Service
public class ServiceA {
 
    public void test(@Autowired ServiceB serviceB) {
        serviceB.doB();
    }
}

1.5 注解

这种方式其实用得不多，就不介绍了；

2. 使用@Autowired时可能遇到的问题

2.1 自动装配的bean不存在

依赖倒置原则DIP是Spring IOC的设计原理，依赖注入DI是IOC的实现方式；

这一思想通俗的将就是：流程固定的条件下，我们有什么实现，程序执行就用什么；这也是依赖倒置原则(DIP)所表达的——程序不应依赖于实现，而应依赖于抽象；

这种设计思想在一些框架内，包括Spring内部都有类似的实现；例如这样的一个场景：某个异步执行器代理，在准备异步执行方法时，先去IOC容器中去找一个类型为"TaskExecutor"且名字叫"taskExecutor"的bean，作为异步执行的线程池；如果找到了则用这个bean，如果没找到则使用自己事先根据默认参数创建的线程池；

在对这个异步执行代理bean执行依赖注入的过程中，Spring会去扫描这个名为"taskExecutor"的bean，如果直接使用@Autowired注解注入（注解的属性的默认值是true），若这个名为"taskExecutor"的bean未找到，注入就会失败，程序报错；如下：

启动时会报错：


***************************
APPLICATION FAILED TO START
***************************
 
Description:
Field baseService in com.internet.demo.service.testautowire.MyService required a bean of type 'com.internet.demo.service.testautowire.BaseService' that could not be found.
 
Action:
Consider defining a bean of type 'com.internet.demo.service.testautowire.BaseService' in your configuration.

而我们期望的结果是：有bean就注入，没有找到bean就不注入，改为使用默认线程池；因此解决办法就是改为使用@Autowired(required=false)，表示我们不使用自动装配功能，即忽略当前要注入的bean，如果有则直接注入，如果没有则跳过，不会启动时报错；如下，代码不再提示错误，启动成功；

2.2 同类型的多个bean的注入失败

Spring中@Autowired注解是按照bean的类型装配的，也就是我们所说的byType方式；当相同type的bean存在多个时，我们在一个bean中注入这个type的bean，就会报错；

先尝试一种操作，在项目的不同包目录下，分别建了一个同名的类ServiceA，然后启动工程，发现报错：

Caused by: org.springframework.context.annotation.ConflictingBeanDefinitionException: Annotation-specified bean name 'serviceA' for bean class [com.internet.demo.service.testautowire.ServiceA] conflicts with existing, non-compatible bean definition of same name and class [com.internet.demo.service.cycledependence.ServiceA]

注意，这个错误不管是否有没有在其他bean中注入ServiceA，他都会报错；其原因并不是由于ServiceA的type下存在多个bean，而是因为Spring的@Service注解下不允许出现相同的类名，因为Spring会将类名的第一个字母转换成小写，作为bean的名称，如：serviceA，而默认情况下bean名称必须是唯一的；这一点非常容易产生混淆，需要注意；

下面演示一种产生两个相同的类型bean的情况；定义接口BaseService，让A和B分别实现，然后将类型的bean注入；


@Service
public class BaseServiceImplA implements BaseService {
    @Override
    public void baseMethod() {}
}
 
@Service
public class BaseServiceImplB implements BaseService {
    @Override
    public void baseMethod() {}
}

其实编译器已经会提示我们，同类型下出现了多个bean，启动会报错；


***************************
APPLICATION FAILED TO START
***************************
 
Description:
Field baseService in com.internet.demo.service.testautowire.MyService required a single bean, but 2 were found:
	- baseServiceImplA: defined in file [C:\IDE_Apps\demo\target\classes\com\internet\demo\service\testautowire\BaseServiceImplA.class]
	- baseServiceImplB: defined in file [C:\IDE_Apps\demo\target\classes\com\internet\demo\service\testautowire\BaseServiceImplB.class]
 
Action:
Consider marking one of the beans as @Primary, updating the consumer to accept multiple beans, or using @Qualifier to identify the bean that should be consumed

还有一个情况会产生两个相同的类型bean，如定义了一个配置类，在其中手动注册多个同类型但不同名字的bean，也会报错，如下；


@Configuration
public class BeanConfig {
 
    @Bean
    public BaseService getBaseServiceA(){
        return new BaseServiceImplA();
    }
 
    @Bean
    public BaseService getBaseServiceB(){
        return new BaseServiceImplB();
    }
 
}

可以看到报错的提示里面已经提示了解决思路，出现了2个注解：@Primary和@Qualifier；显然在spring中，按照Autowired默认的装配方式：byType，是无法解决上面的问题的，这时可以改用按名称装配：byName，而@Qualifier注解就有这个作用；

在注入BaseService的地方，在@Autowired注解上面，同时加上@Qualifier注解即可，它指定一个bean的名称，通过bean名称找到需要装配的bean；


@Service
public class MyService {
 
    @Autowired
    @Qualifier("baseServiceImplA")
    private BaseService baseService;
 
}

另一个注解@Primary注解也可以解决上面的问题，如在BaseService的其中一个实现类上面加上@Primary注解，当注入BaseService类型的bean存在多个时，被@Primary标记的bean会作为主bean被注入；


@Primary
@Service
public class BaseServiceImplA implements BaseService {
    @Override
    public void baseMethod() {}
}

2.3 用集合去接收多个同类型的bean

上面举的例子都是通过@Autowired自动装配单个实例，实际上它也能自动装配多个实例，这是一个比较巧妙的用法，并且@Resource注解也支持；


@Slf4j
@Service
public class MyService {
 
    @Autowired
    private List<BaseService> baseServiceList;
    @Autowired
    private Map<String, BaseService> baseServiceMap;
 
    public void printDependence() {
        log.info("baseServiceList={}", baseServiceList);
        log.info("baseServiceMap={}", baseServiceMap);
    }
}

打印分别打印集合，发现多个bean都被放入了集合；对于Map类型，key存放的就是bean的name，对于Config形式注册的bean，name就是打了@Bean注解的方法名；


baseServiceList=[
com.internet.demo.service.testautowire.BaseServiceImplA@511f5b1d, 
com.internet.demo.service.testautowire.BaseServiceImplB@31f295b6, 
com.internet.demo.service.testautowire.BaseServiceImplA@1ba467c2, 
com.internet.demo.service.testautowire.BaseServiceImplB@63f6bed1]
 
baseServiceMap={
baseServiceImplA=com.internet.demo.service.testautowire.BaseServiceImplA@511f5b1d, 
baseServiceImplB=com.internet.demo.service.testautowire.BaseServiceImplB@31f295b6, 
getBaseServiceA=com.internet.demo.service.testautowire.BaseServiceImplA@1ba467c2, 
getBaseServiceB=com.internet.demo.service.testautowire.BaseServiceImplB@63f6bed1}

这种写法往往在使用模板方法设计模式时，根据type取出对应的模板Service时会用到；

2.4 当前类需要先注册为bean

在使用@Autowired注入bean的类上，该类忘了加@Controller、@Service、@Component、@Repository等注解，Spring就无法完成自动装配的功能，这种情况应该是小白最常见的错误了，虽然是低级的错误，但很多人包括本人校招入职刚写代码时都干过~

另外，bean未被scan扫描也是常见的问题，通常情况下，标识为bean的@Controller、@Service、@Component等注解，是需要被扫描的；但是，如果注解扫描的路径配的不对，或者路径范围太小，会导致有些类未被扫描到并注册为bean，导致无法使用@Autowired完成自动装配的功能；如springboot项目中使用@SpringBootApplication注解，可以通过注解的scanBasePackages属性配置bean扫描路径；


@SpringBootApplication(scanBasePackages = "com.internet.demo.*")
public class DemoApplication extends SpringBootServletInitializer {
 
    public static void main(String[] args) {
        setEnvironmentInDev();
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

2.5 注入Filter或Listener时失败

这个点很重要！在开发中，需要自定义一个Filter，并且在里面注入一个Service时，会发现tomcat启动不起来；配置Filter如下：


import javax.servlet.*;
import javax.servlet.FilterConfig;
import java.io.IOException;
 
public class UserFilter implements Filter {
	@Autowired
    private UserService userService;
 
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        userService.initUserFilter();
    }
 
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException { //... }
 
    @Override
    public void destroy() {}
}


@Configuration
public class FilterConfig {
 
    @Bean
    public FilterRegistrationBean filterRegistrationBean() {
        FilterRegistrationBean bean = new FilterRegistrationBean();
        bean.setFilter(new UserFilter());
        bean.addUrlPatterns("/*");
        return bean;
    }
}

启动后报错NPE：


2022-06-28 10:47:05.054 ERROR [] [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.core.ContainerBase.[Tomcat].[localhost].[/] 182: Exception starting filter [userFilter]
 
java.lang.NullPointerException: null
	at com.internet.demo.service.testautowire.UserFilter.init(UserFilter.java:29) ~[classes/:na]

分析下过程，我们定义了一个UserFilter类，将其通过Config方式注册成bean，并且在UserFilter中注入了UserService的bean用来执行Filter的初始化，结果是注入的userService对象为null，执行init方法时报了空指针；接下来分析下原因；

众所周知，web应用启动的顺序是：listener->filter->servlet；

SpringMVC的启动是在DisptachServlet里面做的，而它是在listener和filter之后执行；如果我们想在listener和filter里面@Autowired某个bean，肯定是不行的，因为filter初始化的时候，此时bean还没有被加载，所以无法自动装配，导致Tomcat无法正常启动；

实际编码中，如果真的需要在Filter中注入Service来协助执行doFilter逻辑，那有没有办法呢？

——方法有！使用WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext获取当前的ApplicationContext，再通过它根据beanName获取到bean实例；如下：


@Slf4j
public class UserFilter implements Filter {
 
    private UserService userService;
 
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        // 手动执行getBean 从applicationContext中取
        ApplicationContext applicationContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(filterConfig.getServletContext());
        this.userService = ((UserService) (applicationContext.getBean("userService")));
 
        userService.initUserFilter();
    }
 
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        log.info("UserFilter.doFilter");
        // ...
        chain.doFilter(request, response);
    }
 
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

至此，tomcat启动成功，Filter#init方法中成功的调用了UserService的bean实例的方法；

2.6 出现循环依赖

Spring的bean默认是单例的，如果单例bean使用@Autowired自动装配，大多数情况，能解决循环依赖问题；

但是如果bean是多例的，Spring解决不了此类循环依赖问题，会导致bean自动装配不了；

引入AOP下，需要创建原始bean的代理对象，即使bean是单例的，依然可能会出现循环依赖问题；

关于循环引用，我的上一篇文章《Spring循环依赖&三级缓存【建议收藏】》讲的非常细，个人感觉值得一看；

3. @Autowired与@Resource的区别

@Autowired功能虽说非常强大，但是也有些不足之处；比如：比如它是Spring框架下的注解，跟Spring框架强耦合了，如果换成了非Spring的其他框架，功能就会失效；而@Resource是javax包下的，是JSR-250提供的标准，绝大部分框架都支持；

日常很多使用@Autowired的场景，使用@Resource几乎能平替；接下来，重点看看@Autowired和@Resource的区别；

3.1 @Autowired与@Resource的区别

	@Autowired	@Resource
装配方式	默认按byType自动装配	默认byName自动装配
注解参数	注解属性只包含1个参数：required，默认是true，表示是否开启自动注入	注解属性有7个参数，其中最重要的两个参数是：name和type
使用方式	如果要使用byName，需要使用@Qualifier一起配合	如果指定了name，则用byName自动装配，如果指定了type，则用byType自动装配；也可以同时使用
使用范围	能够用在：构造器、方法、参数、成员变量和注解上	能用在：类、成员变量和方法上
注解来源	@Autowired是Spring框架下定义的注解	@Resource是JSR-250定义的注解

接下来主要理一下二者在装配bean上的逻辑；

3.2 @Autowired的装配顺序

3.3 @Resource的装配顺序


@Service
public class MyService {
 
    @Resource(type = BaseService.class, name = "baseServiceImplB")
    private BaseService baseService;
}

参考：

@Autowired和@Resource的区别

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