为什么我的Spring @Autowired字段为空？

注意：这是针对常见问题的标准答案。

我有一个Spring的@Service类（MileageFeeCalculator），其中有一个@Autowired字段（rateService），但当我尝试使用它时，该字段为null。日志显示，MileageFeeCalculator bean和MileageRateService bean都被创建了，但是每当我尝试调用我的服务bean上的mileageCharge方法时，就会出现NullPointerException。为什么Spring没有自动装配该字段？

控制器类：

@Controller
public class MileageFeeController {    
    @RequestMapping("/mileage/{miles}")
    @ResponseBody
    public float mileageFee(@PathVariable int miles) {
        MileageFeeCalculator calc = new MileageFeeCalculator();
        return calc.mileageCharge(miles);
    }
}

服务类：

@Service
public class MileageFeeCalculator {

    @Autowired
    private MileageRateService rateService; // <--- should be autowired, is null

    public float mileageCharge(final int miles) {
        return (miles * rateService.ratePerMile()); // <--- throws NPE
    }
}

应该自动装配到 MileageFeeCalculator 中的服务 bean，但它没有被自动装配：

@Service
public class MileageRateService {
    public float ratePerMile() {
        return 0.565f;
    }
}

java.lang.NullPointerException: null
    at com.chrylis.example.spring_autowired_npe.MileageFeeCalculator.mileageCharge(MileageFeeCalculator.java:13)
    at com.chrylis.example.spring_autowired_npe.MileageFeeController.mileageFee(MileageFeeController.java:14)
    ...