由浅入深学习Java SPI机制

SPI（Service Provider Interface），是JDK提供内置服务的发现机制可以理解为运行时动态加载接口的实现类。本文带大家由浅入深学习Java SPI机制。

SPI可用于框架扩展和更换组件，主要用于框架开发人员，如java.sql.对于Driver接口，其他不同的制造商可以对同一接口做出不同的实现，MySQL和PostgreSQL为用户提供不同的实现，Java的SPI机制可以为某个接口找到服务。一旦代码涉及到特定的实现类别，它就违反了可拔插的原则。如果需要替换一个实现，则需要修改代码。为了在模块组装过程中不动态指示，需要一种服务发现机制。

JavaSPI机制的主要思想是将组装控制权转移到程序之外。这种机制在模块化设计中尤为重要，其核心思想是解耦。理解可以结合下图来理解SPI机制：

标准化接口+战略模式+配置文件

从上图中，我们可以清楚地知道SPI的三个部分：界面+实现类+配置文件；因此，如果SPI机制应用于项目中，则需要遵循以下协议：

1.当服务提供商提供接口的具体实现时，在METAjar包-INF创建/services目录“界面全限定名”命名文件的内容是实现类的全限定名。

2.主程序通过java.util.Serviceloder动态装载实现模块，通过扫描META-INF/services目录下的配置文件找到实现类的全限定名，并将类加载到JVM；

SPI和API的区别:

API是调用并用于实现目标的类别、界面、方法等的描述；

SPI是扩展和实现目标的类别、界面、方法等的描述；

换句话说，API 为操作提供特定的类别和方法，SPI 符合特定类别和方法的操作。

让我们通过实例进一步了解SPI：

定义接口：

package com.cainiao.ys.spi.learn;

import java.util.List;

public interface Search {

public List searchDoc(String keyword);

}

实现文件搜索：

package com.cainiao.ys.spi.learn;

import java.util.List;

public class FileSearch implements Search{

@Override

public List searchDoc(String keyword) {

System.out.println("文件搜索 "+keyword);

return null;

}

}

实现数据库搜索：

package com.cainiao.ys.spi.learn;

import java.util.List;

public class DatabaseSearch implements Search{

@Override

public List searchDoc(String keyword) {

System.out.println("数据搜索 "+keyword);

return null;

}

}

使用 ServiceLoader 加载配置文件中指定的实现：

package com.vivo.study.spidemo.test

import java.util.ServiceLoader;

import com.vivo.study.spidemo.spi.HelloSPI;

public class SPIDemo {

public static void main(String[] args) {

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

// 实施不同厂家的业务实现，并根据业务需要进行具体配置

for (HelloSPI helloSPI : serviceLoader) {

helloSPI.sayHello();

}

}

}

输出结果：

Image Hello

Text Hello

当然，SPI机制也有一些缺点：

1.不能按需加载，需要经历所有的实现，并实例化，然后在循环中找到我们需要的实现。如果你不想使用一些实现类，或者一些实现类非常耗时，它也被包含和实例化，这就造成了浪费。

2.获取实现类的方法不够灵活，只能通过 Iterator 形式获取，不能根据参数获得相应的实现类。

3.使用多个并发多线程 ServiceLoader 类的例子是不安全的。

最后，不难发现，只要用户能够按照系统规则进行定义，并且能够注册到系统中的功能点，就有SPI思想。为了避免缺乏SPI机制，我们在在选择SPI机制时，可以考虑使用dubo实现的SPI机制。想要更深入学习javaSPI学生可以查阅资料，观看相关视频课程，让自己有更好的学习体验。