java中的spi怎么用

魁首哥

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java中的spi怎么用

这篇文章主要介绍了java中的spi怎么用，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。

前言

在开发过程中，经常要用到第三方提供的SDK来完成一些业务扩展功能，比如调用第三方的发短信、图片验证码、人脸识别等等功能，但问题是，第三方SDK只是提供了标准的功能实现，某些场景下，开发者还想基于这些SDK做一些个性化的定制和扩展，那要怎么办呢？

于是，一些优秀的SDK就通过SPI的机制，将一些接口扩能开放出来，开发者就可以基于这些SPI接口做自身的业务扩展了；

总结一下SPI思想：在系统的各个模块中，往往有不同的实现方案，例如日志模块的方案、xml解析的方案等，为了在装载模块的时候不具体指明实现类，我们需要一种服务发现机制，java spi就提供这样一种机制。有点类似于IoC的思想，将服务装配的控制权移到程序之外，在模块化设计时尤其重要

Java 的SPI机制在很多框架，中间件等都有着广泛的使用，如springboot，Dubbo中均有采用，属于高级Java开发知识点，有必要掌握

下面用一张简图说明下SPI机制的原理

一、JDK中SPI的使用规范

定义通用的服务接口，针对服务接口，提供具体实现类
在jar包的META-INF/services/目录中，新建一个文件，文件名为接口的 “全限定名”，文件内容为该接口的具体实现类的 “全限定名”
将spi所在jar放在主程序的classpath中
服务调用方用java.util.ServiceLoader，用服务接口为参数，去动态加载具体的实现类到JVM中

案例展示

案例业务背景：

提供一个统一的支付接口
有两种支付方式，分别为支付宝支付和微信支付，实际中为不同支付厂商提供的SDK
客户端为customer工程，即调用支付SDK的使用者

从工程的结构来看，也是遵循SPI的服务规范的，即在resources目录下，创建一个指定名称的文件夹，将接口实现的全限定名放进去，那么客户端只需要依赖特定的SDK，然后通过 serviceLoader的方式即可加载到依赖的SDK的服务

客户端customer工程导入依赖

<dependencies><dependency><artifactId>service-common</artifactId><groupId>com.congge</groupId><version>1.0-SNAPSHOT</version></dependency><dependency><artifactId>ali-pay</artifactId><groupId>com.congge</groupId><version>1.0-SNAPSHOT</version></dependency><dependency><artifactId>wechat-pay</artifactId><groupId>com.congge</groupId><version>1.0-SNAPSHOT</version></dependency></dependencies>

publicclassMainTest{publicstaticvoidmain(String[]args){ServiceLoader<PayService>loader=ServiceLoader.load(PayService.class);loader.forEach(payService->{System.out.println(payService);payService.pay();System.out.println("=======");});}}

运行下这段客户端的测试程序

我们不妨来看看serviceLoader中的一段关键代码，即加载服务接口时，可以发现，该方法最终要去找接口的实现类所在jar包下的 “META-INF/services” 目录中的服务实现，如果找到了就能被加载和使用

SPI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
应用程序可根据实际业务情况启用框架扩展或替换框架组件

SPI缺点

srviceLoader 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，只能通过Iterator形式获取，不能根据某个参数来获取对应的实现类
多个并发多线程使用ServiceLoader类的实例是不安全的，需要加锁控制

SPI机制在实际生产中的一个应用

在小编的实际项目开发中，有这样一个需求，标准产品针对单点登录提供了多种实现，比如基于cas方案，ldap方案，oauth3.0方案等，针对每种方案，提供了一套具体的实现，即封装成了各自的jar包

标准产品在出厂并在客户端安装的时候，会有一套默认的实现，即oauth3.0实现，但是客户方有时候有自己的一套，比如cas服务器，那么客户希望能够对接cas单点登录，这么以来，具体到项目在实际部署的时候，就需要现场做一些特定的参数配置，将标准实现切换为 cas的实现即可，那么问题来了，标准产品是如何根据参数配置做到的呢？

其实也很简单，就是使用了 serviceLoader机制，自动发现标准产品中能够加载到的所有单点登录实现，如果没有外部配置参数传入，则默认使用oauth3.0的实现，否则，将会采用外部参数传过来的那个实现。

二、DUbbo 中SPI的使用

可以说，dubbo框架是对spi使用的一个很好的例子，dubbo框架本身就是基于SPI规范做了更进一步的封装，从上面的优缺点分析中，我妈了解了原生的SPI在客户端选择服务的时候需要遍历所有的接口实现，比较浪费资源，而dubbo在此基础上有了更好的封装和实现，下面来了解下dubbo的SPI使用吧

Dubbo 的 SPI 规范是：

接口名：可随意定义

实现类名：在接口名前添加一个用于表示自身功能的“标识前辍”字符串

提供者配置文件路径：在依次查找的目录为

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

提供者配置文件名称：接口的全限定性类名，无需扩展名

提供者配置文件内容：文件的内容为 key=value 形式，value 为该接口的实现类的全限类性类名，key 可以随意，但一般为该实现类的“标识前辍”（首字母小写）。一个类名占一行

提供者加载：ExtensionLoader 类相当于 JDK SPI 中的 ServiceLoader 类，用于加载提供者配置文件中所有的实现类，并创建相应的实例

Dubbo 的 SPI 举例

1、创建一个maven工程，并导入核心依赖

<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo</artifactId><version>3.0.0</version></dependency><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.12</version></dependency>

2、定义 SPI 接口

比如这里有一个下单的接口，注意接口上需要加上@SPI 注解，注解里面的值可以填，也可以不用填，如果填，请注意和配置文件里面的key值名称保持一致，填写了的话，加载的时候，会默认找这个key对应的实现

@SPI("alipay")publicinterfaceOrder{Stringway();}

3、定义两个接口的实现类

publicclassAlipayOrderimplementsOrder{publicStringway(){System.out.println("使用支付宝支付");return"支付宝支付";}}

publicclassWechatOrderimplementsOrder{publicStringway(){System.out.println("微信支付");return"微信支付";}}

4、定义扩展类配置文件

alipay=com.congge.spi.AlipayOrderwechat=com.congge.spi.WechatOrder

5、测试方法

@Testpublicvoidtest1(){ExtensionLoader<Order>extensionLoader=ExtensionLoader.getExtensionLoader(Order.class);Orderalipay=extensionLoader.getExtension("alipay");System.out.println(alipay.way());Orderwechat=extensionLoader.getExtension("wechat");System.out.println(wechat.way());}

如果不指定加载哪个，而且接口配置了默认值，这里只需要在getExtension中设置 “true”，就会自动加载默认的那个

在Dubbo源码中，很多地方会存在下面这样的三种代码，分别是自适应扩展点、指定名称的扩展点、激活扩展点，dubbo通过这些扩展的spi接口实现众多的插拔式功能

ExtensionLoader.getExtensionLoader(xxx.class).getAdaptiveExtension();ExtensionLoader.getExtensionLoader(xxx.class).getExtension(name);ExtensionLoader.getExtensionLoader(xxx.class).getActivateExtension(url,key);

以dubbo源码中的Protocol 为例，对应dubbo源码中的rpc模块

@SPI("dubbo")publicinterfaceProtocol{intgetDefaultPort();@Adaptive<T>Exporter<T>export(Invoker<T>invoker)throwsRpcException;@Adaptive<T>Invoker<T>refer(Class<T>type,URLurl)throwsRpcException;voiddestroy();}