SPI(Service Provider Interface)机制
JAVA SPI
约定如下:当服务的提供者提供了服务接口的一种实现之后,在jar包的META-INF/services/ 目录中同时创建一个以服务接口命名的文件,该文件中的内容就是实现该服务接口的具体实现类。
Java中提供了一个用于服务实现查找的工具类:java.util.ServiceLoader。
//将服务声明的文件名称定义为: example.spi.service.IService,与接口名称一致,其中的内容包括:
//example.spi.service.PrintServiceImpl
//example.spi.service.EchoServiceImpl public static void main(String[] args) {
//实例化具体类时需要注意对应类有无参构造函数
ServiceLoader<Service> serviceLoader = ServiceLoader.load(IService.class); for (IService service : serviceLoader) {
service.printInfo();
}
}
ServiceLoader的源码分析
重要属性:
// 加载的接口
private Class<S> service; // 用于缓存已经加载的接口实现类,其中key为实现类的完整类名
private LinkedHashMap<String,S> providers = new LinkedHashMap<>(); // 用于延迟加载接口的实现类
private LazyIterator lookupIterator;
第一步:获取一个ServiceLoader<Service> serviceLoader = ServiceLoader.load(IService.class);实例,此时还没有进行任何接口实现类的加载操作,属于延迟加载类型的。只是创建了LazyIterator lookupIterator对象而已。
第二步:ServiceLoader实现了Iterable接口,即实现了该接口的iterator()方法,实现内容如下:
// for循环遍历ServiceLoader的过程其实就是调用上述hasNext()和next()方法的过程
public Iterator<S> iterator() {
return new Iterator<S>() { Iterator<Map.Entry<String,S>> knownProviders
= providers.entrySet().iterator(); public boolean hasNext() {
if (knownProviders.hasNext())
return true;
// 第一次循环遍历会使用lookupIterator去查找,之后就缓存到providers中。
// LazyIterator会去加载类路径下/META-INF/services/接口全称 文件的url地址,文件加载并解析完成之后,得到一系列的接口实现类的完整类名。
// 调用next()方法时才回去真正执行接口实现类的加载操作,并根据无参构造器创建出一个实例,存到providers中。
return lookupIterator.hasNext();
} public S next() {
//再次遍历ServiceLoader,就直接遍历providers中的数据
if (knownProviders.hasNext())
return knownProviders.next().getValue();
return lookupIterator.next();
} public void remove() {
throw new UnsupportedOperationException();
} };
}
ServiceLoader缺点
- 虽然ServiceLoader使用延迟加载,但是基本只能通过遍历全部获取,也就是接口的实现类全部加载并实例化一遍。如果你并不想用某些实现类,它也被加载并实例化了,这就造成了浪费。
- 获取某个实现类的方式不够灵活,只能通过Iterator形式获取,不能根据某个参数来获取对应的实现类
Dubbo SPI
dubbo的扩展机制与JAVA SPI比较类似,但额外增加了其他功能:
- 可以根据接口名称来获取服务,dubbo spi 可以通过getExtension(String key)的方法方便的获取某一个想要的扩展实现,java的SPI机制需要加载全部的实现类。
- 服务声明文件支持A=B的方式,此时A为名称B为实现类。 文件名:com.alibaba.dubbo.rpc.Filter
echo=com.alibaba.dubbo.rpc.filter.EchoFilter
generic=com.alibaba.dubbo.rpc.filter.GenericFilter
genericimpl=com.alibaba.dubbo.rpc.filter.GenericImplFilter
- 支持扩展IOC依赖注入功能,可以为Service之间的依赖关系注入相关的服务并保证单例。
举例来说:接口A,实现者A1、A2。接口B,实现者B1、B2。
现在实现者A1含有setB()方法,会自动注入一个接口B的实现者,此时注入B1还是B2呢?
都不是,而是注入一个动态生成的接口B的实现者B$Adpative,该实现能够根据参数的不同,自动引用B1或者B2来完成相应的功能。
Protocol$Adpative是根据URL参数中protocol属性的值来选择具体的实现类的。
如值为dubbo,则从ExtensionLoader<Protocol>中获取dubbo对应的实例,即DubboProtocol实例
如值为hessian,则从ExtensionLoader<Protocol>中获取hessian对应的实例,即HessianProtocol实例
也就是说Protocol$Adpative能够根据url中的protocol属性值动态的采用对应的实现。
对扩展采用装饰器模式进行功能增强,类似AOP实现的功能
- 接口A的另一个实现者AWrapper1。在获取某一个接口A的实现者A1的时候,已经自动被AWrapper1包装了。
private A a;
AWrapper1(A a){
this.a=a;
}
- 接口A的另一个实现者AWrapper1。在获取某一个接口A的实现者A1的时候,已经自动被AWrapper1包装了。
ExtensionLoader源码分析
ExtensionLoader<Protocol> protocolLoader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class);
Protocol protocol = protocolLoader.getAdaptiveExtension(); @Extension("dubbo")
public interface Protocol { int getDefaultPort();
@Adaptive
<T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException;
@Adaptive
<T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException;
void destroy();
}
第一步:根据要加载的接口创建出一个ExtensionLoader实例
重要属性: ConcurrentMap<Class<?>, ExtensionLoader<?>> EXTENSION_LOADERS = new ConcurrentHashMap<Class<?>, ExtensionLoader<?>>();
用于缓存所有的扩展加载实例,这里加载Protocol.class,就以Protocol.class为key,创建的ExtensionLoader为value存储到上述EXTENSION_LOADERS中。
第二步:ExtensionLoader实例是加载Protocol的实现类
- 先解析Protocol上的Extension注解的name,存至String cachedDefaultName属性中,作为默认的实现
- 到类路径下的加载 META-INF/services/com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol文件,然后就是读取每一行内容,加载对应的class。(扩展配置文件: /META-INF/dubbo/internal,/META-INF/dubbo/,META-INF/services)
- 上述class分成三种情况来处理,对于一个接口的实现者,ExtensionLoader分三种情况来分别存储对应的实现者,属性分别如下:Class<?> cachedAdaptiveClass;Set<Class<?>> cachedWrapperClasses;Reference<Map<String, Class<?>>> cachedClasses;
- 情况1: 如果这个class含有Adaptive注解,则将这个class设置为Class<?> cachedAdaptiveClass。
- 情况2: 尝试获取有对应接口参数的构造器,如果能够获取到,则说明这个class是一个装饰类即需要存到Set<Class<?>> cachedWrapperClasses中
- 情况3: 如果没有上述构造器。则获取class上的Extension注解,根据该注解的定义的name作为key,存至Reference<Map<String, Class<?>>> cachedClasses结构中
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