SPI指的是Service Provider Interface，服务提供接口
我们系统里抽象的各个模块，往往有很多不同的实现方案，比如日志模块的方案，xml解析模块、jdbc模块的方案等。面向的对象的设计里，我们一般推荐模块之间基于接口编程，模块之间不对实现类进行硬编码。一旦代码里涉及具体的实现类，就违反了可拔插的原则，如果需要替换一种实现，就需要修改代码。
为了实现在模块装配的时候能不在程序里动态指明，这就需要一种服务发现机制。Java spi就是提供这样的一个机制：为某个接口寻找服务实现的机制。有点类似IOC的思想，就是将装配的控制权移到程序之外，在模块化设计中这个机制尤其重要。
当服务的提供者，提供了服务接口的一种实现之后，在jar包的META-INF/services/目录里同时创建一个以服务接口命名的文件。该文件里就是实现该服务接口的具体实现类。而当外部程序装配这个模块的时候，就能通过该jar包META-INF/services/里的配置文件找到具体的实现类名，并装载实例化，完成模块的注入。
基于这样一个约定就能很好的找到服务接口的实现类，而不需要再代码里制定。jdk提供服务实现查找的一个工具类：java.util.ServiceLoader.
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| package spi;
public interface Search {
public void search();
}
package spi;
public class FileSearch implements Search {
@Override
public void search() {
System.out.println("哥是文件搜索");
}
}
package spi;
public class DataBaseSearch implements Search {
@Override
public void search() {
System.out.println("哥是database搜索");
}
}
public class DoSearch {
public static void main(String[] args) {
ServiceLoader<Search> sl = ServiceLoader.load(Search.class);
Iterator<Search> s = sl.iterator();
if (s.hasNext()) {
Search ss = s.next();
ss.search();
}
}
}
|
最后在META-INF/services目录下创建spi.Search(包名+接口名)文件，
当文件内容为spi.FileSearch（包名+实现类名）时，程序输出结果为：哥是文件搜索
当内容为spi.DataBaseSearch时，程序输出结果为：哥是database搜索.
由此可以看出DOSearch类中没有任何和具体实现有关的代码，而是基于spi的机制去查找服务的实现
dubbo中基于SPI思想的实现
Dubbo改进了JDK标准的SPI的以下问题：
1.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。
2.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。
3.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。
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| public @interface SPI {
String value() default "";
}
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| @SPI("spring")
public interface Container {
}
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dubbo/dubbo-container/src/main/resources/META-INF/dubbo/internal
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| jetty=com.alibaba.dubbo.container.jetty.JettyContainer
log4j=com.alibaba.dubbo.container.log4j.Log4jContainer
logback=com.alibaba.dubbo.container.logback.LogbackContainer
spring=com.alibaba.dubbo.container.spring.SpringContainer
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ExtensionLoader.getExtensionLoader(Container.class).getExtension(name)
ExtensionLoader
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private Map<String, Class<?>> loadExtensionClasses() {
final SPI defaultAnnotation = type.getAnnotation(SPI.class);
if(defaultAnnotation != null) {
String value = defaultAnnotation.value();
if(value != null && (value = value.trim()).length() > 0) {
String[] names = NAME_SEPARATOR.split(value);
if(names.length > 1) {
throw new IllegalStateException("more than 1 default extension name on extension " + type.getName()
+ ": " + Arrays.toString(names));
}
if(names.length == 1) cachedDefaultName = names[0];
}
}
Map<String, Class<?>> extensionClasses = new HashMap<String, Class<?>>();
loadFile(extensionClasses, DUBBO_INTERNAL_DIRECTORY);
loadFile(extensionClasses, DUBBO_DIRECTORY);
loadFile(extensionClasses, SERVICES_DIRECTORY);
return extensionClasses;
}
private static final String SERVICES_DIRECTORY = "META-INF/services/";
private static final String DUBBO_DIRECTORY = "META-INF/dubbo/";
private static final String DUBBO_INTERNAL_DIRECTORY = DUBBO_DIRECTORY + "internal/";
|
cachedAdaptiveClass : 当前Extension类型对应的AdaptiveExtension类型(只能一个)
cachedWrapperClasses : 当前Extension类型对应的所有Wrapper实现类型(无顺序)
cachedActivates : 当前Extension实现自动激活实现缓存(map,无序)
cachedNames : 扩展点实现类对应的名称(如配置多个名称则值为第一个)
cachedDefaultName : 当前扩展点的默认实现名称
cachedClasses : 扩展点实现名称对应的实现类(一个实现类可能有多个名称)
loadFile最后调用的是Class.forName(line, true, classLoader);
然后injectExtension 注入
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| private T injectExtension(T instance) {
try {
if (objectFactory != null) {
for (Method method : instance.getClass().getMethods()) {
if (method.getName().startsWith("set")
&& method.getParameterTypes().length == 1
&& Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
Class<?> pt = method.getParameterTypes()[0];
try {
String property = method.getName().length() > 3 ? method.getName().substring(3, 4).toLowerCase() + method.getName().substring(4) : "";
Object object = objectFactory.getExtension(pt, property);
if (object != null) {
method.invoke(instance, object);
}
} catch (Exception e) {
logger.error("fail to inject via method " + method.getName()
+ " of interface " + type.getName() + ": " + e.getMessage(), e);
}
}
}
}
} catch (Exception e) {
logger.error(e.getMessage(), e);
}
return instance;
}
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| public class SpiExtensionFactory implements ExtensionFactory {
public <T> T getExtension(Class<T> type, String name) {
if (type.isInterface() && type.isAnnotationPresent(SPI.class)) {
ExtensionLoader<T> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(type);
if (loader.getSupportedExtensions().size() > 0) {
return loader.getAdaptiveExtension();
}
}
return null;
}
}
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| public class SpringExtensionFactory implements ExtensionFactory {
private static final Set<ApplicationContext> contexts = new ConcurrentHashSet<ApplicationContext>();
public static void addApplicationContext(ApplicationContext context) {
contexts.add(context);
}
public static void removeApplicationContext(ApplicationContext context) {
contexts.remove(context);
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T getExtension(Class<T> type, String name) {
for (ApplicationContext context : contexts) {
if (context.containsBean(name)) {
Object bean = context.getBean(name);
if (type.isInstance(bean)) {
return (T) bean;
}
}
}
return null;
}
}
|
