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Spring Boot SPI机制

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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

图片.png

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:

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:

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:

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。

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