Spring核心概念深度解析：IoC/DI、Bean作用域与SpEL

一、控制反转(IoC)与依赖注入(DI)

容器管理Bean的生命周期

Spring容器负责管理Bean的完整生命周期，从创建到销毁。典型生命周期如下：

实践建议：

• 对于轻量级初始化逻辑使用@PostConstruct注解方法
• 对于重量级资源释放使用@PreDestroy注解方法
• 实现*Aware接口时要谨慎，这会增加与Spring框架的耦合

依赖注入的三种方式

1. 构造器注入（Spring官方推荐）

   @Service
   public class OrderService {
    private final PaymentService paymentService;
    
    @Autowired // Spring 4.3+ 可省略
    public OrderService(PaymentService paymentService) {
        this.paymentService = paymentService;
    }
   }

2. Setter注入

   @Service
   public class UserService {
    private UserRepository userRepository;
    
    @Autowired
    public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }
   }

3. 字段注入（不推荐）

   @Service
   public class ProductService {
    @Autowired
    private ProductRepository productRepository;
   }

实践建议：

• 强制依赖使用构造器注入
• 可选依赖使用Setter注入
• 避免字段注入（不利于测试和不变性）

@Autowired与@Resource的区别

// @Autowired使用示例
@Service
public class ExampleService {
    @Autowired
    @Qualifier("mainDataSource")
    private DataSource dataSource;
}

// @Resource使用示例
@Service
public class ExampleService {
    @Resource(name = "mainDataSource")
    private DataSource dataSource;
}

二、Bean的作用域

Spring支持以下Bean作用域：

配置方式：

// Java配置方式
@Bean
@Scope("prototype")
public PrototypeBean prototypeBean() {
    return new PrototypeBean();
}

// 注解方式
@Service
@Scope(value = WebApplicationContext.SCOPE_REQUEST, proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
public class RequestScopedService {
    // ...
}

实践建议：

• 默认使用singleton，减少对象创建开销
• 有状态Bean使用prototype
• Web作用域Bean要配合proxyMode使用
• 注意线程安全问题，特别是prototype作用域

三、SpEL（Spring表达式语言）

基本语法

SpEL支持丰富的表达式功能：

// 字面量表达式
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression exp = parser.parseExpression("'Hello World'");
String message = (String) exp.getValue();

// 方法调用
parser.parseExpression("'Hello World'.concat('!')").getValue();

// 属性访问
parser.parseExpression("'Hello World'.bytes").getValue();

// 运算符
parser.parseExpression("2 * 3 + 5").getValue(Integer.class);

在Spring配置中的应用

1. 注解中的SpEL：

   @Value("#{systemProperties['db.username']}")
   private String username;
   
   @Value("#{ T(java.lang.Math).random() * 100.0 }")
   private double randomNumber;

2. XML配置中的SpEL：

   <bean id="dataSource" class="com.zaxxer.hikari.HikariDataSource">
    <property name="jdbcUrl" value="#{systemEnvironment['DB_URL']}"/>
    <property name="username" value="#{systemEnvironment['DB_USER']}"/>
   </bean>

3. 条件化Bean：

   @Bean
   @ConditionalOnExpression("#{environment.getProperty('app.feature.enabled') == 'true'")
   public FeatureService featureService() {
    return new FeatureServiceImpl();
   }

安全考虑

SpEL表达式可能成为注入攻击的入口，使用时应注意：

• 避免使用用户输入直接构建表达式
• 对于复杂表达式考虑使用自定义PermissionEvaluator
• 在生产环境中限制评估上下文

实践建议：

• 使用SpEL简化配置，特别是环境相关的值
• 避免在SpEL中编写复杂业务逻辑
• 对用户提供的表达式要进行严格校验

总结

Spring的核心概念构成了整个框架的基础：

1. IoC/DI实现了松耦合的组件管理
2. Bean作用域提供了灵活的对象生命周期控制
3. SpEL增强了配置的灵活性和表达能力

掌握这些核心概念后，开发者可以更高效地使用Spring框架构建可维护的应用程序。建议在实际项目中根据具体需求选择合适的依赖注入方式，合理规划Bean的作用域，并适度使用SpEL提升配置的灵活性。