Dubbo 的 SPI

Apache Dubbo 的 SPI（Service Provider Interface）机制 是其插件化架构的核心，它不仅借鉴了 Java 原生的 SPI 机制，还进行了大量增强和优化，使得 Dubbo 可以灵活地支持各种协议、序列化方式、注册中心等组件。

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一、Java 原生 SPI

Java 原生 SPI 允许开发者通过接口 + 配置文件的方式动态加载实现类。例如：

• 定义一个接口：com.example.MyService
• 实现类：com.example.impl.MyServiceImpl
• 在 META-INF/services/com.example.MyService 文件中写入：

  com.example.impl.MyServiceImpl
  

使用时通过 ServiceLoader.load(MyService.class) 获取所有实现。

缺点：

1. 无法按需加载：一次性加载所有实现。
2. 不支持依赖注入。
3. 没有扩展名概念。
4. 性能差、功能单一。

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二、Dubbo SPI 的优势

Dubbo 对 SPI 进行了增强，主要特性包括：

特性	描述
按名称加载	支持根据扩展名获取指定实现
自适应扩展	支持自动生成适配类（@Adaptive）
自动包装	支持装饰器模式（Wrapper 类）
IOC & AOP	支持依赖注入与拦截器链
扩展缓存	提高性能，避免重复加载

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三、Dubbo SPI 的核心类：ExtensionLoader

ExtensionLoader<T> 是 Dubbo SPI 的核心类，用于加载某个接口的所有扩展实现。

ExtensionLoader<Protocol> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class);
Protocol protocol = loader.getExtension("dubbo"); // 根据名称加载

主要方法：

方法	说明
getExtensionLoader(Class<T> type)	获取某个接口的扩展加载器
getExtension(String name)	获取指定名称的扩展实例
getAdaptiveExtension()	获取自适应扩展（自动代理）
getDefaultExtensionName()	获取默认扩展名（在 @SPI 注解中定义）
hasExtension(String name)	判断是否存在该扩展名

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四、Dubbo SPI 的配置文件位置

Dubbo 的扩展配置文件路径为：

META-INF/dubbo/
META-INF/dubbo/internal/
META-INF/services/

例如对于 org.apache.dubbo.rpc.Protocol 接口，在 META-INF/dubbo/org.apache.dubbo.rpc.Protocol 中内容如下：

dubbo=org.apache.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocol
rmi=org.apache.dubbo.rpc.protocol.rmi.RmiProtocol
http=org.apache.dubbo.rpc.protocol.http.HttpProtocol

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五、@SPI 注解的作用

@SPI 注解用于标记一个接口是 Dubbo 的扩展接口，并可以指定默认实现。

@SPI("dubbo")
public interface Protocol {
    int getDefaultPort();
    <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException;
    <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException;
}

上面表示，默认实现是 "dubbo"，即 DubboProtocol。

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六、@Adaptive 注解与自适应扩展

@Adaptive 注解用于生成一个自适应扩展类，这个类会根据运行时参数（如 URL）决定调用哪个具体的实现。

示例：

@Adaptive
public void destroy() {
    String extName = getUrl().getParameter("protocol", "dubbo");
    getExtension(extName).destroy(); // 动态选择实现
}

自动生成代码示例（简化）：

public class Protocol$Adaptive implements Protocol {
    public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
        String protocolName = invoker.getUrl().getParameter("protocol", "dubbo");
        Protocol protocol = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getExtension(protocolName);
        return protocol.export(invoker);
    }
}

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七、Wrapper 自动包装机制

Dubbo 支持 Wrapper 类，用于对扩展进行增强，类似于装饰器模式。

public class ProtocolFilterWrapper implements Protocol {
    private final Protocol protocol;

    public ProtocolFilterWrapper(Protocol protocol) {
        this.protocol = protocol;
    }

    public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
        return protocol.export(new FilterInvokerListenerExporter(invoker));
    }
}

如果某个实现类有构造函数传入接口类型，则会被认为是一个 Wrapper。

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八、IOC 和 AOP 支持

Dubbo 的 SPI 支持自动注入依赖（类似 Spring 的 IOC），也支持 AOP 增强。

1. IOC 注入

public class MyProtocol implements Protocol {
    private LoadBalance loadBalance;

    public void setLoadBalance(LoadBalance loadBalance) {
        this.loadBalance = loadBalance;
    }
}

Dubbo 会自动查找并注入 LoadBalance 的实现。

2. AOP 支持

Dubbo 支持通过 Wrapper 实现 AOP 功能，比如日志、监控等。

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九、Dubbo SPI 加载流程

+-----------------------------+
| ExtensionLoader.getExtensionLoader(Interface.class) |
+-----------------------------+
              ↓
+-----------------------------+
| 加载 META-INF/dubbo/xxx 文件 |
+-----------------------------+
              ↓
+-----------------------------+
| 解析 key=value，构建扩展类 |
+-----------------------------+
              ↓
+-----------------------------+
| 创建 Wrapper 或普通类实例 |
+-----------------------------+
              ↓
+-----------------------------+
| 如果是 Adaptive，生成代理类 |
+-----------------------------+
              ↓
+-----------------------------+
| 返回扩展实例（含 IOC/AOP） |
+-----------------------------+

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十、源码分析（关键类）

1. ExtensionLoader.getExtension(String name)

public T getExtension(String name) {
    Holder<Object> holder = getOrCreateHolder(name);
    Object instance = holder.get();
    if (instance == null) {
        synchronized (holder) {
            instance = holder.get();
            if (instance == null) {
                instance = createExtension(name); // 创建扩展实例
                holder.set(instance);
            }
        }
    }
    return (T) instance;
}

2. createExtension(String name)

private T createExtension(String name) {
    Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name); // 获取类
    T instance = (T) clazz.newInstance(); // 创建实例
    injectExtension(instance); // 注入依赖
    for (Object wrapper : wrapperInstances) {
        instance = injectExtension((T) wrapper); // 包装
    }
    return instance;
}

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十一、总结

特性	Dubbo SPI	Java SPI
按名称加载	✅	❌
自适应扩展	✅	❌
自动包装	✅	❌
IOC 支持	✅	❌
AOP 支持	✅	❌
性能优化	✅	❌
多配置目录	✅	❌

Dubbo 的 SPI 是整个框架插件化的基石，理解其原理有助于深入掌握 Dubbo 的架构设计和源码实现。

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