Dagger / Hilt：是什么，DI及应用

什么是Dagger / Hilt？

Dagger — 是一个在编译时生成代码的依赖注入框架（compile-time DI）。由Square开发并后来移交给Google，Dagger使用Java APT注解处理器来分析依赖图并生成工厂类。与运行时DI（Guice、Koin）不同，Dagger不使用反射——所有代码在编译时创建，从而在运行时提供最大性能并在构建阶段检测错误。

Hilt — 是Google的一个库，建立在Dagger之上并针对Android进行了优化。Hilt提供与Android组件生命周期相对应的预定义组件：Application的@SingletonComponent、Activity的@ActivityComponent、Fragment的@FragmentComponent、ViewModel的@ViewModelComponent。这消除了纯Dagger中所需的常规Component和Module配置。Hilt还通过@AndroidEntryPoint自动为每个Android组件生成依赖图。

根据Google I/O 2024，Hilt是用Kotlin编写的Android应用的推荐DI解决方案。Jetpack库（Navigation、Room、WorkManager）通过@HiltViewModel和@HiltWorker与Hilt内置集成。在不使用Android的项目（纯Java/Kotlin库、服务器应用）中，使用没有Hilt层的纯Dagger。

手动依赖注入的问题

没有DI框架，开发人员通过构造器或工厂手动创建对象，沿着链传递依赖关系。每个新需求——更改链中所有构造器的签名。Dagger自动化此过程：只需声明需要什么类型（@Inject constructor），Dagger将创建依赖图，解决所有嵌套类型。当依赖关系发生变化时，Dagger会自动更新生成的代码——链中不可能出错。

依赖注入的原则

依赖注入（Dependency Injection）——是一种对象从外部接收其依赖关系而不是自己创建它们的模式。DI实现了控制反转（IoC）原则：类不负责创建自己的依赖关系，而是通过构造器、方法或字段声明它们。通过构造器注入（constructor injection）被认为是最可取的方式，因为它保证对象在有效状态下创建。

编译时DI的优势

DI的主要优势包括可测试性（依赖关系可以通过mock对象替换）、松耦合（类依赖于接口而不是实现）以及通过作用域显式管理对象的生命周期。Dagger自动保证对象在其作用域内创建一次，并在退出作用域时销毁。

Dagger架构：Component、Module、Provides

Component — Dagger依赖图的核心元素。这是一个用@Component注解的接口，描述了Module和注入目标之间的桥梁。Dagger在编译时生成Component的实现（例如DaggerAppComponent）。Component通过返回所需类型的抽象方法或通过接受对象进行字段注入的inject方法来确定哪些类型可用于注入。

// 模块：提供Dagger无法自行创建的依赖关系
@Module
class NetworkModule {
    @Provides
    @Singleton
    fun provideOkHttpClient(): OkHttpClient {
        return OkHttpClient.Builder()
            .connectTimeout(30, TimeUnit.SECONDS)
            .build()
    }

    @Provides
    @Singleton
    fun provideApiService(client: OkHttpClient): ApiService {
        return Retrofit.Builder()
            .baseUrl("https://api.example.com/")
            .client(client)
            .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
            .build()
            .create(ApiService::class.java)
    }
}

// 组件：连接Module和注入目标
@Component(modules = [NetworkModule::class])
interface AppComponent {
    fun inject(activity: MainActivity)
    fun getApiService(): ApiService
}

@Module — 是一个包含@Provide方法的类，这些方法返回依赖关系的实例。Module用于Dagger无法自动创建的类型：第三方库（OkHttp、Retrofit）、带有构造器参数的对象、具有实现选择接口。@Binds — 当方法返回接口并接受单一实现时，是@Provides的替代方案：Dagger生成直接转换而不调用方法。

@Scope确定对象在依赖图中的生命周期。@Singleton — 对象为整个应用创建一次。@ActivityScoped — 对象在Activity存活期间存活。@FragmentScoped — 在Fragment存活期间存活。没有作用域时，Dagger在每次注入时创建一个新实例。@Reusable — 用于不必是单例但创建成本高的对象的作用域——Dagger可以缓存实例，但不保证。

Android的Hilt：@HiltAndroidApp和@AndroidEntryPoint

Hilt 由于预定义的组件和基础图的自动生成，简化了Android的Dagger配置。Application类上的@HiltAndroidApp注解触发Hilt组件的生成。没有这个注解，Hilt无法工作——对于每个使用Hilt的Android应用都是必需的。@HiltAndroidApp创建了父组件SingletonComponent，应用程序的所有其他组件都继承自它。

@HiltAndroidApp
class MyApplication : Application()

@AndroidEntryPoint
class MainActivity : AppCompatActivity() {

    @Inject lateinit var apiService: ApiService

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        // apiService已在调用onCreate之前被注入
    }
}

@Module
@InstallIn(SingletonComponent::class)
class AppModule {
    @Provides
    @Singleton
    fun provideDatabase(@ApplicationContext ctx: Context): AppDatabase {
        return Room.databaseBuilder(ctx, AppDatabase::class.java, "app.db").build()
    }
}

@AndroidEntryPoint — 用于Activity、Fragment、Service、BroadcastReceiver和View的注解。为每个类型生成一个Hilt组件：Activity上的@AndroidEntryPoint创建继承自SingletonComponent的ActivityComponent。子组件自动接收所有父依赖关系。带@Inject lateinit var的字段注入仅在@AndroidEntryPoint注解的类中可用——在普通类中使用构造器注入。

@InstallIn指示模块安装到哪个Hilt组件中。带有@InstallIn(SingletonComponent::class)的NetworkModule在整个应用中可用。带有@InstallIn(ActivityComponent::class)的Module — 仅在Activity中。这隔离了依赖图：特定于Activity的模块在Fragment和ViewModel中不可见，防止意外使用不允许的依赖关系。@ApplicationContext — Hilt内置的用于获取应用上下文的限定符。

限定符：@Named和自定义限定符

当需要注入同一接口的两个不同实现时，使用限定符。Hilt支持用于文本标识符的@Named和带@Qualifier的自定义注解。例如，@Named("baseUrl")和@Named("imageBaseUrl")用于不同的文本配置。由于编译时检查，自定义限定符比@Named更受欢迎——错误的文本名称直到运行时才会被发现。

Hilt ViewModel：@HiltViewModel和@Inject constructor

@HiltViewModel — 注解，替代手动工厂ViewModelProvider.Factory。带有@HiltViewModel注解和@Inject constructor的类通过Dagger自动接收所有依赖关系。Hilt生成由Jetpack ViewModelProvider使用的ViewModelFactory。没有Hilt，开发人员需要手动编写工厂，从Activity或片段传递每个参数。

@HiltViewModel
class MainViewModel
    @Inject constructor(
        private val apiService: ApiService,
        private val database: AppDatabase
    ) : ViewModel() {

    private val _users = MutableStateFlow<List<User>>(emptyList())
    val users: StateFlow<List<User>> = _users.asStateFlow()

    fun loadUsers() {
        viewModelScope.launch {
            _users.value = apiService.getUsers()
        }
    }
}

// 在Activity中——Hilt自动创建ViewModel
@AndroidEntryPoint
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private val viewModel: MainViewModel by viewModels()
}

ViewModelScoped — Hilt的作用域，用于在ViewModel存活期间存活的依赖关系。如果两个相同类型的ViewModel注入相同的@ViewModelScoped依赖关系，每个都获得自己的实例。这区分了@ViewModelScoped和@ActivityScoped，在后者中一个Activity为所有片段获取一个实例。对于特定于ViewModel的依赖关系（例如SavedStateHandle），使用带@Inject constructor(savedStateHandle: SavedStateHandle)的@HiltViewModel。

Hilt通过Hilt Extensions库支持assisted injection（辅助注入）。当部分依赖仅在运行时才知道（例如来自intent的用户ID），assisted injection允许在注入期间将参数传递给构造器。对于assisted injection，使用@AssistedInject与@Assisted参数组合。Hilt生成AssistedFactory，可以用标准方式注入。

Dagger与Hilt：比较和迁移

纯Dagger需要手动创建Component、定义作用域以及配置每个Android组件中的注入。开发人员创建AppComponent、ActivityComponent、FragmentComponent，并通过@Subcomponent管理它们的关系。这种方法提供了最大的控制，但需要大量的样板代码。Dagger用于需要自定义DI架构的大型项目或非Android Java/Kotlin项目。

Hilt自动化样板代码：一个@HiltAndroidApp、每个组件一个@AndroidEntryPoint、预定义的作用域。Google推荐Hilt用于所有新的Android项目。从Dagger迁移到Hilt包括用@InstallIn替换Component、用预定义的Hilt组件替换@Subcomponent，以及用手动ViewModelProvider.Factory替换为@HiltViewModel。大多数@Module类通过添加@InstallIn而不更改@Provides方法进行迁移。

Hilt的局限性：该库仅支持Android（不适合纯服务器Java项目），强加了一定的组件结构（难以覆盖），并为Jetpack Compose项目添加了对android.hilt:hilt-navigation-compose的依赖。对于Compose应用，Hilt提供@HiltViewModel，可通过hiltViewModel()在Composable中使用——无需手动从Activity提供ViewModel。