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作者: 贺老师
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Java SPI详解

Java SPI详解

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贺老师 | 显示全部楼层 发表于: 2019-11-14 14:35:00
贺老师 发表于: 2019-11-14 14:35:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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1.什么是SPI

     SPI全称Service Provider Interface,是Java提供的一套用来被第三方实现或者扩展的接口,它可以用来启用框架扩展和替换组件。 SPI的作用就是为这些被扩展的API寻找服务实现。
2.SPI和API的使用场景

    API (Application Programming Interface)在大多数情况下,都是实现方制定接口并完成对接口的实现,调用方仅仅依赖接口调用,且无权选择不同实现。 从使用人员上来说,API 直接被应用开发人员使用。
    SPI (Service Provider Interface)是调用方来制定接口规范,提供给外部来实现,调用方在调用时则选择自己需要的外部实现。  从使用人员上来说,SPI 被框架扩展人员使用。
3.SPI的简单实现

    下面我们来简单实现一个jdk的SPI的简单实现。
    首先第一步,定义一组接口:  这个接口分别有两个实现:   然后需要在resources目录下新建META-INF/services目录,并且在这个目录下新建一个与上述接口的全限定名一致的文件,在这个文件中写入接口的实现类的全限定名:
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    这时,通过serviceLoader加载实现类并调用:   输出如下:
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     这样一个简单的spi的demo就完成了。可以看到其中最为核心的就是通过ServiceLoader这个类来加载具体的实现类的。
4. SPI原理解析

     通过上面简单的demo,可以看到最关键的实现就是ServiceLoader这个类,可以看下这个类的源码,如下:    上面的代码只贴出了部分关键的实现,有兴趣的读者可以自己去研究,下面贴出比较直观的spi加载的主要流程供参考:

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5.dubbo SPI

    dubbo作为一个高度可扩展的rpc框架,也依赖于java的spi,并且dubbo对java原生的spi机制作出了一定的扩展,使得其功能更加强大。
首先,从上面的java spi的原理中可以了解到,java的spi机制有着如下的弊端:

  • 只能遍历所有的实现,并全部实例化。
  • 配置文件中只是简单的列出了所有的扩展实现,而没有给他们命名。导致在程序中很难去准确的引用它们。
  • 扩展如果依赖其他的扩展,做不到自动注入和装配。
  • 扩展很难和其他的框架集成,比如扩展里面依赖了一个Spring bean,原生的Java SPI不支持。
    dubbo的spi有如下几个概念:
    (1)扩展点:一个接口。
    (2)扩展:扩展(接口)的实现。
    (3)扩展自适应实例:其实就是一个Extension的代理,它实现了扩展点接口。在调用扩展点的接口方法时,会根据实际的参数来决定要使用哪个扩展。dubbo会根据接口中的参数,自动地决定选择哪个实现。
    (4)@SPI:该注解作用于扩展点的接口上,表明该接口是一个扩展点。
    (5)@Adaptive:@Adaptive注解用在扩展接口的方法上。表示该方法是一个自适应方法。Dubbo在为扩展点生成自适应实例时,如果方法有@Adaptive注解,会为该方法生成对应的代码。
    dubbo的spi也会从某些固定的路径下去加载配置文件,并且配置的格式与java原生的不一样,类似于property文件的格式:
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     下面将基于dubbo去实现一个简单的扩展实现。首先,要实现LoadBalance这个接口,当然这个接口是被注解标注的可以扩展的:    然后,需要在duboo SPI的扫描目录下,添加配置文件,注意配置文件的名称要和扩展点的接口名称对应起来:
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     还需要在dubbo的spring配置中显式的声明,使用上面自己实现的负载均衡策略:   然后,启动dubbo,调用service,就可以发现确实是使用了自定义的负载策略:
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     至此,dubbo的spi的demo也完成了。
    dubbo spi的原理和jdk的实现稍有不同,大概流程如下图,具体的实现读者可以自己了解下源码。
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6.总结

    关于spi的详解到此就结束了,总结下spi能带来的好处:

  • 不需要改动源码就可以实现扩展,解耦。
  • 实现扩展对原来的代码几乎没有侵入性。
  • 只需要添加配置就可以实现扩展,符合开闭原则。


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