SPI原理

SPI的全名为Service Provider Interface.大多数开发人员可能不熟悉,因为这个是针对厂商或者插件的。在java.util.ServiceLoader的文档里有比较详细的介绍。简单的总结下java spi机制的思想。我们系统里抽象的各个模块,往往有很多不同的实现方案,比如日志模块的方案,xml解析模块、jdbc模块的方案等。面向对象的设计里,我们一般推荐模块之间基于接口编程,模块之间不使用实现类进行硬编码。一旦代码里涉及具体的实现类,就违反了可拔插的原则,如果需要替换一种实现,就需要修改代码。为了实现在模块装配的时候动态指定具体实现类,这就需要一种服务发现机制。 java spi就是提供这种功能的机制:为某个接口寻找服务实现的机制。有点类似IOC的思想,将装配的控制权移到程序之外,在模块化设计中这个机制尤其重要。

java SPI应用场景很广泛,在Java底层和一些框架中都很常用,比如java数据驱动加载和Dubbo。Java底层定义加载接口后,由不同的厂商提供驱动加载的实现方式,当我们需要加载不同的数据库的时候,只需要替换数据库对应的驱动加载jar包,就可以进行使用。

要使用Java SPI,需要遵循如下约定:

  • 1、当服务提供者提供了接口的一种具体实现后,在jar包的META-INF/services目录下创建一个以“接口全限定名”为命名的文件,内容为实现类的全限定名;

  • 2、接口实现类所在的jar包放在主程序的classpath中;

  • 3、主程序通过java.util.ServiceLoder动态装载实现模块,它通过扫描META-INF/services目录下的配置文件找到实现类的全限定名,把类加载到JVM;

  • 4、SPI的实现类必须携带一个不带参数的构造方法;

SPI实现

1. 建立maven工程

(1)spi-demo-api 提供需要实现的接口

public interface SpiDemo {
void say();
}

(2)spi-demo-impl1 为第一种实现

public class SpiDemoImpl1 implements SpiDemo {
public void say() {
System.out.println("SpiDemoImpl1");
}
}

每一个SPI接口都需要在自己项目的静态资源目录中声明一个services文件,文件名为实现规范接口的类名全路径。在resources目录中创建\META-INF\services目录,创建以com.hanggle.spi.api.SpiDemo为名的文件。(文件名即是要实现的接口类的全路径如下图)

文件内容:

com.hanggle.spi.api.impl1.SpiDemoImpl1

(3)spi-demo-impl2 为第二种实现

public class SpiDemoImpl2 implements SpiDemo {
public void say() {
System.out.println("SpiDemoImpl2");
}
}

同spi-demo-impl1一样

在resources目录中创建\META-INF\services目录,创建以com.hanggle.spi.api.SpiDemo为名的文件。

文件内容:

com.hanggle.spi.api.impl1.SpiDemoImpl2

(4)spi-demo-main 程序中的使用

public static void main(String[] args) {
ServiceLoader<SpiDemo> serviceLoader = ServiceLoader.load(SpiDemo.class);
for (SpiDemo o : serviceLoader) {
o.say();
}
}

运行结果:

SPI 源码

装配文件路径的定义:

有源代码可以,java会根据定义的路径去扫描可能存在的接口的实现。放在config中,然后使用parse方法将配置文件中的接口实现全路径放在pending中,并取得第一个实现类(变量nextName),

然后使用类加载器加载,加载需要调用的类,然后调用实现的方法

优缺点

优点:

使用Java SPI机制的优势是实现解耦,使得第三方服务模块的装配控制的逻辑与调用者的业务代码分离,而不是耦合在一起。应用程序可以根据实际业务情况启用框架扩展或替换框架组件。

缺点:

  • 虽然ServiceLoader也算是使用的延迟加载,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。

  • 多个并发多线程使用ServiceLoader类的实例是不安全的。

参考:http://www.pandan.xyz/2017/03/14/java%20SPI%E6%9C%BA%E5%88%B6%E5%8E%9F%E7%90%86/

https://yq.aliyun.com/articles/640161

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