前言

先想像一個情境：

Spring 框架 (Spring Framework) 就像一個超級智慧工廠，這個工廠的核心是一個巨大的倉庫，我們稱之為 Spring IoC 容器 (Inversion of Control Container)。這個倉庫不生產實體的商品，而是專門生產並管理我們程式中各式各樣的「物件」，在 Spring 的世界裡，這些被管理的物件有一個專有名詞，叫做 Bean。

傳統上，當你需要一個物件時，你會自己 new 一個出來。但在 Spring 的工廠裡，規則改變了：你不再需要親自生產 (new) 物件，而是向工廠登記你需要哪些物件 (例如 UserService, UserRepository)，工廠會自動幫你生產好，並放在倉庫 (IoC 容器) 裡隨時待命。

這個「你不用自己建立物件，而是由工廠（容器）把物件給你」的過程，就叫做控制反轉 (Inversion of Control, IoC)。而工廠將你需要的 Bean「送」到你手上這個動作，就是依賴注入 (Dependency Injection, DI)。

@Autowired：讓 Spring 自動幫你組裝

@Autowired 就是你貼在程式碼上的一張「組裝需求單」。它告訴 Spring 這座智慧工廠：「嘿！我這個零件 (Bean) 需要另一個零件才能運作，請自動幫我從倉庫裡找一個符合的，然後把它裝上來！」

簡單來說，@Autowired 為你完成了三件核心工作：

1. 識別需求：它標示出「這個地方需要一個 Bean」。
2. 尋找 Bean：Spring IoC 容器會掃描整個倉庫，尋找一個類型相符的 Bean。
3. 自動注入：找到後，Spring 會自動把那個 Bean 的實例 (instance) 指派 (注入) 給被標註的變數。

@Autowired 的三種注入方式

就像工廠組裝零件有不同的方法，@Autowired 也有三種常見的注入方式。接下來我們會一一介紹，並直接告訴你哪一種是現代 Spring 開發的最佳實踐 (Best Practice)。

建構子注入 (Constructor Injection) - 官方最推薦用法

我們把最好的方法放在第一個講！這是 Spring 官方以及絕大多數開發者都推崇的方式。它是將 @Autowired 加在類別的建構子 (Constructor) 上。

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service // 將 UserService 登記到 Spring 工廠，讓它變成一個 Bean
public class UserService {

    // 宣告為 final，代表這個零件一旦裝上，就不能再更換，保證穩定性
    private final UserRepository userRepository;

    // 透過建構子告訴工廠：要生產一個 UserService，"必須" 提供一個 UserRepository
    // @Autowired // 當類別只有一個建構子時，此處的 @Autowired 可以省略
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public User getUserById(Long id) {
        return userRepository.findById(id).orElse(null);
    }
}

為什麼這是最佳選擇？

1. 依賴關係一目了然：就像產品的設計藍圖，建構子清楚地列出了建立 UserService 所有必要的零件。任何人看到這段程式碼，都能立刻明白它的依賴。
2. 保證物件的完整性：依賴在物件建立時就必須提供，並且透過 final 關鍵字，可以確保這些依賴在後續不會被意外修改。這讓你的物件更加穩固、不容易出錯。
3. 極度有利於單元測試 (Unit Testing)：你可以完全脫離 Spring 框架，輕鬆地 new UserService(new MockUserRepository())，傳入一個假的測試用物件。這讓測試變得非常簡單直接。
4. 提早發現問題：如果出現「A 依賴 B，B 又依賴 A」這種循環依賴 (Circular Dependency) 的問題，使用建構子注入會在應用程式啟動時立刻失敗，讓你能及早發現並修復這個設計缺陷。

提示：從 Spring 4.3 版開始，如果你的類別只有一個建構子，Spring 會自動使用它來進行注入，所以你可以省略 @Autowired 註解，讓程式碼更乾淨！

屬性注入 (Field Injection) - 最方便但不建議

這是最直觀的用法，直接在類別的屬性 (Field) 上加上 @Autowired。雖然程式碼看起來最乾淨，但它隱藏了許多風險。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    @Autowired // 請 Spring "偷偷地" 把 UserRepository 塞進來
    private UserRepository userRepository;

    // ...
}

• 優點：程式碼最簡潔。
• 缺點：
  • 隱藏依賴：依賴關係被隱藏在類別內部，不看原始碼就不會知道它需要什麼。
  • 不利於測試：在單元測試中，很難為 userRepository 賦予一個測試用的假物件，需要使用**反射 (Reflection)**等複雜技巧，違反了物件導向的封裝原則。
  • 可能導致空指標異常 (NullPointerException)：如果 Spring 因為某些原因（例如 UserRepository 忘記加上 @Repository 註解）找不到對應的 Bean，userRepository 就會是 null。你只有在實際執行到相關程式碼時才會發現錯誤。

Setter 方法注入 (Setter Injection)

這種方式是將 @Autowired 加在 Setter 方法 (Method) 上。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    private UserRepository userRepository;

    @Autowired
    public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    // ...
}

• 優點：它提供了一個公開的 Setter 方法，讓你在測試時可以手動設定依賴，比屬性注入好一些。
• 缺點：
  • 依賴可變：這個 Setter 方法可以在物件建立後的任何時間被呼叫，從而改變內部的依賴。這使得物件的狀態變得不穩定，增加了程式的複雜性。
  • 無法保證依賴存在：它沒有強制要求在建立物件時就必須提供依賴。

這種方法主要適用於 可選的 (optional) 依賴，但這在現代應用程式開發中並不常見。

總結：我該如何選擇？

相關資料來源

• Spring Beans and Dependency Injection :: Spring Boot
• Using @Autowired :: Spring Framework
• Guide to Spring @Autowired | Baeldung