1.简介

SPI 全称为 Service Provider Interface,是一种服务发现机制。SPI 的本质是将接口实现类的全限定名配置在文件中,并由服务加载器读取配置文件,加载实现类。这样可以在运行时,动态为接口 加载实现类。正因此特性,我们可以很容易的通过 SPI 机制为我们的程序提供拓展功能。SPI 机制在第三方框架中也有所应用,比如 Dubbo 就是通过 SPI 机制加载所有的组件。不过,Dubbo 并未使用 Java 原生的 SPI 机制,而是对其进行了增强,使其能够更好的满足需求。在 Dubbo 中,SPI 是一个非常重要的模块。如果大家想要学习 Dubbo 的源码,SPI 机制务必弄懂。下面,我们先来了解一下 Java SPI 与 Dubbo SPI 的使用方法,然后再来分析 Dubbo SPI 的源码。

2.SPI 示例

2.1 Java SPI 示例

前面简单介绍了 SPI 机制的原理,本节通过一个示例来演示 JAVA SPI 的使用方法。首先,我们定义一个接口,名称为 Robot。

public interface Robot {

void sayHello();

}

接下来定义两个实现类,分别为擎天柱 OptimusPrime 和大黄蜂 Bumblebee。

public class OptimusPrime implements Robot {

@Override

public void sayHello() {

System.out.println("Hello, I am Optimus Prime.");

}

}

public class Bumblebee implements Robot {

@Override

public void sayHello() {

System.out.println("Hello, I am Bumblebee.");

}

}

接下来 META-INF/services 文件夹下创建一个文件,名称为 Robot 的全限定名 com.tianxiaobo.spi.Robot。文件内容为实现类的全限定的类名,如下:

com.tianxiaobo.spi.OptimusPrime

com.tianxiaobo.spi.Bumblebee

做好了所需的准备工作,接下来编写代码进行测试。

public class JavaSPITest {

@Test

public void sayHello() throws Exception {

ServiceLoader serviceLoader = ServiceLoader.load(Robot.class);

System.out.println("Java SPI");

serviceLoader.forEach(Robot::sayHello);

}

}

最后来看一下测试结果,如下:

从测试结果可以看出,我们的两个实现类被成功的加载,并输出了相应的内容。关于 Java SPI 的演示先到这,接下来演示 Dubbo SPI。

2.2 Dubbo SPI 示例

Dubbo 并未使用 Java SPI,而是重新实现了一套功能更强的 SPI 机制。Dubbo SPI 的相关逻辑被封装在了 ExtensionLoader 类中,通过 ExtensionLoader,我们可以加载指定的实现类。Dubbo SPI 的实现类配置放置在 META-INF/dubbo 路径下,下面来看一下配置内容。

optimusPrime = com.tianxiaobo.spi.OptimusPrime

bumblebee = com.tianxiaobo.spi.Bumblebee

与 Java SPI 实现类配置不同,Dubbo SPI 是通过键值对的方式进行配置,这样我们就可以按需加载指定的实现类了。另外,在测试 Dubbo SPI 时,需要在 Robot 接口上标注 @SPI 注解。下面来演示一下 Dubbo SPI 的使用方式:

public class DubboSPITest {

@Test

public void sayHello() throws Exception {

ExtensionLoader extensionLoader =

ExtensionLoader.getExtensionLoader(Robot.class);

Robot optimusPrime = extensionLoader.getExtension("optimusPrime");

optimusPrime.sayHello();

Robot bumblebee = extensionLoader.getExtension("bumblebee");

bumblebee.sayHello();

}

}

演示完 Dubbo SPI,下面来看看 Dubbo SPI 对 Java SPI 做了哪些改进,以下内容引用至 Dubbo 官方文档。

JDK 标准的 SPI 会一次性实例化扩展点所有实现,如果有扩展实现初始化很耗时,但如果没用上也加载,会很浪费资源。如果扩展点加载失败,连扩展点的名称都拿不到了。比如:JDK 标准的 ScriptEngine,通过 getName() 获取脚本类型的名称,但如果 RubyScriptEngine 因为所依赖的 jruby.jar 不存在,导致 RubyScriptEngine 类加载失败,这个失败原因被吃掉了,和 ruby 对应不起来,当用户执行 ruby 脚本时,会报不支持 ruby,而不是真正失败的原因。增加了对扩展点 IOC 和 AOP 的支持,一个扩展点可以直接 setter 注入其它扩展点。

在以上改进项中,第一个改进项比较好理解。第二个改进项没有进行验证,就不多说了。第三个改进项是增加了对 IOC 和 AOP 的支持,这是什么意思呢?这里简单解释一下,Dubbo SPI 加载完拓展实例后,会通过该实例的 setter 方法解析出实例依赖项的名称。比如通过 setProtocol 方法名,可知道目标实例依赖 Protocal。知道了具体的依赖,接下来即可到 IOC 容器中寻找或生成一个依赖对象,并通过 setter 方法将依赖注入到目标实例中。说完 Dubbo IOC,接下来说说 Dubbo AOP。Dubbo AOP 是指使用 Wrapper 类(可自定义实现)对拓展对象进行包装,Wrapper 类中包含了一些自定义逻辑,这些逻辑可在目标方法前行前后被执行,类似 AOP。Dubbo AOP 实现的很简单,其实就是个代理模式。这个官方文档中有所说明,大家有兴趣可以查阅一下。

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