JAVA的SPI机制

JAVA的SPI机制是什么?

SPI(Service Provider Interface): ,“服务提供者接口”,是指在 服务使用方 角度提出的“接口要求”,是对“服务提供方”提出的约定,简单说就是:“我需要这样的服务,现在你们来满足”。

是不是看起来很高深的样子.其实特别简单 我们先来一个例子,大家更容易理解什么是JAVA的SPI机制:

首先我们提供了一个订单处理的接口


/**
 * @Author: lty
 * @Date: 2021/1/22 14:24
 * 订单的处理接口
 */
public interface OrderHandlerService {
    String  handler(String orderid);
}

两个实现类


public class PddOrderHandler implements OrderHandlerService
{
    @Override
    public String handler(String orderid) {
        System.out.println("Pdd handler execute");
        return "Pdd handler execute";
    }
}


public class TaobaoOrderHandler implements OrderHandlerService
{
    @Override
    public String handler(String orderid) {
        System.out.println("taobao handler execute");
        return "taobao handler execute";
    }
}

类图关系:

在这里插入图片描述


1. 通过直接调用实现类的方式

平常在开发过程中 我们实例一个对象是通过new 的方式

public static void main(String[] args) {
        OrderHandlerService pddOrderHandler = new PddOrderHandler();
        pddOrderHandler.handler("000000001");
}
        
//Pdd handler execute

2. 通过SPI 提供实现类的方式

通过ServiceLoader.load()方法获取实现类

public static void main(String[] args) {
        //使用spi
        ServiceLoader<OrderHandlerService> services = ServiceLoader.load(OrderHandlerService.class);
        services.forEach(orderHandlerService -> {
            orderHandlerService.handler("000001");
        });
        
        //Pdd handler execute
        //taobao handler execute
 }

注意:

通过SPI方式 我们需要提供一个特别的文件:

文件位于
/resources/META-INF/services

文件名为 com.xxx. 即接口的全限定名称

内容为两个实现类的全限定名称:

com.liangtengyu.service.Impl.PddOrderHandler
com.liangtengyu.service.Impl.TaobaoOrderHandler

具体的底层实现可以分离出来 实现外部加载,也可以将每组实现和SPI配置文件打包成不同的jar,在具体使用时根据需要使用不同的jar即可。

在源码中

ServiceLoader类定义了一个前缀
private static final String PREFIX = “META-INF/services/”

用来约定上述指定的位置,基于约定的配置读取会从这里查找,如果我们引入了第三方的jar包,如果jar中的META-INF/service有OrderHandlerService的实现,也会被读取,并且实例化里面的类。

SPI的应用

这里我们以JDBC为例子

mysql-connector-java:5.1.32 包的 META-INF/services/ 目录下有个 java.sql.Driver

文件,内容为:

com.mysql.jdbc.Driver
com.mysql.fabric.jdbc.FabricMySQLDriver

在SqlLite中 也有同样的文件.

它们都是用来加载实现了java.sql.Driver接口实现类的位置

//内容为
org.sqlite.JDBC

其它的应用:

日志门面接口实现类加载,SLF4J加载不同提供商的日志实现类

Spring中大量使用了SPI,比如:对servlet3.0规范对ServletContainerInitializer的实现、自动类型转换Type Conversion SPI(Converter SPI、Formatter SPI)等

Dubbo中也大量使用SPI的方式实现框架的扩展, 不过它对Java提供的原生SPI做了封装,允许用户扩展实现Filter接口

总结

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,多个并发多线程使用ServiceLoader类的实例是不安全的。

关注公众号:java宝典
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### Java 中的 SPI 机制详解 #### 定义作用 SPI 是 Service Provider Interface 的缩写,是 JDK 内置的一种服务发现机制。通过 SPI 可以使接口其具体实现解耦合,在运行时动态加载指定的服务实现[^1]。 #### 工作原理 当应用程序启动时,JVM会扫描 `META-INF/services` 文件夹下的配置文件。对于每一个定义好的接口,都会有一个对应的配置文件来指明具体的实现类名称。例如,如果存在名为 `com.example.LoggerService` 接口,则应在资源路径下创建一个名为 `com.example.LoggerService` 的文件,并在此文件中记录该接口的具体实现类名[^2]。 #### 使用案例分析 考虑如下代码片段: ```java public class TestJavaSPI { public static void main(String[] args) { LoggerService loggerService = LoggerService.getService(); loggerService.info("你好"); loggerService.debug("测试Java SPI 机制"); } } ``` 上述例子展示了如何利用 SPI 加载并调用不同日志框架的日志功能。这里假设 `LoggerService` 是一个抽象出来的用于获取日志服务实例的方法;而实际执行的日志操作则由特定的日志库(比如 Logback)完成。因此可以看到控制台输出了来自Logback的信息级别和调试级别的消息。 #### 实现方式概述 要让某个接口支持 SPI 功能,开发者只需要遵循一定的约定即可: - 创建接口; - 在项目的 `resources/META-INF/services/` 下建立同包名相同命名规则的文字文件; - 文本文件内容即为对应接口实现者的全限定类名列表,每行一条记录[^3]。 #### 关键特性总结 - **灵活性**: 不必硬编码依赖关系,允许外部插件形式接入新的业务逻辑处理单元。 - **可维护性**: 减少了修改源码的需求,便于后期维护和技术栈升级迁移工作。 - **扩展性强**: 支持多版本共存和平滑切换不同的算法策略或工具链组件。
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