深入解析Spring Boot 的SPI机制详情

简介

SPI(Service Provider Interface)是JDK内置的一种服务提供发现机制，可以用来启用框架扩展和替换组件,主要用于框架中开发，例如Dubbo、Spring、Common-Logging，JDBC等采用采用SPI机制，针对同一接口采用不同的实现提供给不同的用户，从而提高了框架的扩展性。

Java SPI实现

Java内置的SPI通过java.util.ServiceLoader类解析classPath和jar包的META-INF/services/目录 下的以接口全限定名命名的文件，并加载该文件中指定的接口实现类，以此完成调用。

示例说明

创建动态接口

public interface VedioSPI
{
    void call();
}

实现类1

public class Mp3Vedio implements VedioSPI
{
    @Override
    public void call()
    {
        System.out.println("this is mp3 call");
    }

}

实现类2

public class Mp4Vedio implements VedioSPI
{
    @Override
    public void call()
    {
       System.out.println("this is mp4 call");
    }

}

在项目的source目录下新建META-INF/services/目录下，创建com.skywares.fw.juc.spi.VedioSPI文件。

相关测试

public class VedioSPITest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        ServiceLoader<VedioSPI> serviceLoader =ServiceLoader.load(VedioSPI.class);
        
        serviceLoader.forEach(t->{
            t.call();
        });
    }
}

说明：Java实现spi是通过ServiceLoader来查找服务提供的工具类。

运行结果

源码分析

上述只是通过简单的示例来实现下java的内置的SPI功能。其实现原理是ServiceLoader是Java内置的用于查找服务提供接口的工具类，通过调用load()方法实现对服务提供接口的查找，最后遍历来逐个访问服务提供接口的实现类。

从源码可以发现：

• ServiceLoader类本身实现了Iterable接口并实现了其中的iterator方法，iterator方法的实现中调用了LazyIterator这个内部类中的方法，解析完服务提供接口文件后最终结果放在了Iterator中返回，并不支持服务提供接口实现类的直接访问。
• 所有服务提供接口的对应文件都是放置在META-INF/services/目录下，final类型决定了PREFIX目录不可变更。

虽然java提供的SPI机制的思想非常好，但是也存在相应的弊端。具体如下：

• Java内置的方法方式只能通过遍历来获取
• 服务提供接口必须放到META-INF/services/目录下。

针对java的spi存在的问题，Spring的SPI机制沿用的SPI的思想，但对其进行扩展和优化。

Spring SPI

Spring SPI沿用了Java SPI的设计思想，Spring采用的是spring.factories方式实现SPI机制，可以在不修改Spring源码的前提下，提供Spring框架的扩展性。

Spring 示例

定义接口

public interface DataBaseSPI
{
   void getConnection();
}

相关实现

#DB2实现
public class DB2DataBase implements DataBaseSPI
{
    @Override
    public void getConnection()
    {
        System.out.println("this database is db2");
    }

}
#Mysql实现
public class MysqlDataBase implements DataBaseSPI
{
    @Override
    public void getConnection()
    {
       System.out.println("this is mysql database");
    }

}

1.在项目的META-INF目录下，新增spring.factories文件

2.填写相关的接口信息，内容如下：

com.skywares.fw.juc.springspi.DataBaseSPI = com.skywares.fw.juc.springspi.DB2DataBase, com.skywares.fw.juc.springspi.MysqlDataBase

说明多个实现采用逗号分隔。

相关测试类

public class SpringSPITest
{
    public static void main(String[] args)
    {
         List<DataBaseSPI> dataBaseSPIs =SpringFactoriesLoader.loadFactories(DataBaseSPI.class, 
                 Thread.currentThread().getContextClassLoader());
         
         for(DataBaseSPI datBaseSPI:dataBaseSPIs){
            datBaseSPI.getConnection();
         }
    }
}

输出结果

从示例中我们看出，Spring 采用spring.factories实现SPI与java实现SPI非常相似，但是spring的spi方式针对java的spi进行的相关优化具体内容如下：

• Java SPI是一个服务提供接口对应一个配置文件，配置文件中存放当前接口的所有实现类，多个服务提供接口对应多个配置文件，所有配置都在services目录下；
• Spring factories SPI是一个spring.factories配置文件存放多个接口及对应的实现类，以接口全限定名作为key，实现类作为value来配置，多个实现类用逗号隔开，仅spring.factories一个配置文件。

那么spring是如何通过加载spring.factories来实现SpI的呢?我们可以通过源码来进一步分析。

源码分析

说明:loadFactoryNames解析spring.factories文件中指定接口的实现类的全限定名，具体实现如下：

 说明： 获取所有jar包中META-INF/spring.factories文件路径，以枚举值返回。 遍历spring.factories文件路径，逐个加载解析，整合factoryClass类型的实现类名称，获取到实现类的全类名称后进行类的实例话操作，

其相关源码如下：

说明：实例化是通过反射来实现对应的初始化。

总结

本文详细的讲解了java和Spring的SPI机制，SPI技术将服务接口与服务实现进行分离实现解耦，从而提升程序的可扩展性。如有疑问，请随时反馈。

到此这篇关于深入解析Spring Boot 的SPI机制详情的文章就介绍到这了,更多相关Spring Boot SPI机制内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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