10分钟熟悉java SPI实现机制

一.什么是SPI

SPI是Service Provider Interface的缩写，是一种Java语言的编程接口规范。SPI定义了一种服务提供者和服务使用者之间的约定，用于在运行时动态加载并查找实现特定接口的类。在Java中，服务提供者是实现了SPI接口的类或接口，而服务使用者是使用SPI接口的应用程序或库。当服务使用者需要使用某个服务时，它可以通过Java的服务加载机制动态查找适合的服务提供者。这样，服务使用者就不需要依赖于具体的实现类或库，而是可以通过SPI接口来访问服务，从而提高了代码的灵活性和可扩展性。

二.SPI扩展性与机制

1. 灵活扩展性：SPI机制是一种轻量级、灵活、可扩展的服务发现机制，可以让我们轻松地实现模块化和插件化的应用程序。服务提供者只需要实现服务提供者接口，并在服务提供者配置文件中进行声明即可，应用程序可以通过ServiceLoader.load()方法动态加载并使用服务提供者的实现。
2. 可替换性：SPI机制的核心是Java的服务加载机制，可以让服务使用者在运行时动态地查找适合的服务提供者。这样，服务使用者就不需要依赖于具体的实现类或库，而是可以通过SPI接口来访问服务，从而提高了代码的灵活性和可扩展性。同时，如果某个服务提供者不满足需求，应用程序可以轻松地替换成其他实现。
3. 基于约定：SPI机制是基于约定的，它定义了一些命名规则和规范，使得服务提供者和服务使用者之间可以相互独立发展和演化。同时，SPI机制还提供了一些默认的行为和规则，使得开发者可以更加方便地实现和使用各种服务。
4. 基于ClassLoader：SPI机制通过Java的类加载器实现，每个ClassLoader都有自己的搜索范围，因此同一个类可以由不同的ClassLoader加载，从而实现不同的版本共存。在SPI机制中，服务提供者只需要将实现类打包成一个Jar文件，并在Jar文件的META-INF/services目录下创建一个以SPI接口全名命名的文本文件，该文本文件的内容是实现类或实现接口的全限定名。当服务使用者需要使用这个服务时，Java运行时系统会自动加载该Jar文件，并根据SPI接口全名在文件中查找服务提供者的实现类。

SPI机制提供了一种简单、灵活、可扩展的机制，使得开发者可以更加方便地实现和使用各种服务。通过SPI机制，我们可以定义服务接口，并在运行时动态地发现并加载服务提供者的实现，从而实现模块化和插件化的应用程序。同时，SPI机制也提供了一些默认的行为和规则，使得开发者可以更加方便地使用各种服务。

三.JDK SPI 机制解析

JDK SPI（Service Provider Interface）机制是Java平台提供的一种服务发现机制，通过SPI机制，我们可以定义服务接口，并在运行时动态地发现并加载服务提供者的实现。在JDK中，SPI机制主要由以下三个部分组成：

1. 服务接口：定义服务的行为和规范。服务接口是一个Java接口，它包含了一组抽象方法，描述了服务应该提供的行为和规范。
2. 服务提供者接口：服务提供者接口是一个Java接口，它包含了一组抽象方法，用于描述服务提供者的行为和规范。每个服务提供者都必须实现该接口。
3. 服务提供者配置文件：在服务提供者配置文件中，我们可以声明服务接口的实现类。服务提供者配置文件的名称必须为META-INF/services/服务接口全限定名，文件中包含了一个或多个实现服务接口的服务提供者类名。

当Java应用程序需要使用某个服务时，它可以通过调用ServiceLoader.load()方法来获取服务接口的实例。ServiceLoader.load()方法会自动加载服务提供者配置文件，查找并实例化服务提供者的实现类，并返回服务接口的实例。应用程序可以通过该实例来调用服务提供者提供的方法。

需要注意的是，服务提供者必须遵守一定的规范，例如：

1. 服务提供者的实现类必须包含一个公共的无参构造方法，用于实例化服务提供者。
2. 服务提供者的实现类必须实现服务提供者接口，并提供服务接口的实现。
3. 服务提供者的实现类必须在服务提供者配置文件中进行声明，否则该实现类将无法被加载。

总之，JDK SPI机制提供了一种轻量级、灵活、可扩展的服务发现机制，可以让我们轻松地实现模块化和插件化的应用程序。服务提供者只需要实现服务提供者接口，并在服务提供者配置文件中进行声明即可，应用程序可以通过ServiceLoader.load()方法动态加载并使用服务提供者的实现。

四.DUBBO SPI 机制解析

Dubbo是一个高性能、轻量级的开源RPC框架，其实现了基于SPI机制的插件扩展机制，这使得Dubbo的各个模块都可以很方便地扩展和定制。Dubbo的SPI机制与JDK的SPI机制类似，但在细节上有所不同。

Dubbo的SPI机制的核心在于ExtensionLoader类，该类负责加载和管理Dubbo的各种扩展点。在Dubbo中，每个扩展点都对应一个接口，例如Protocol接口和RegistryFactory接口等。每个接口都有一个默认的实现，也可以有多个扩展实现。Dubbo使用名称空间的方式来区分不同的扩展实现，例如，Protocol接口的扩展实现可以是dubbo、rmi、hessian等。

在Dubbo中，每个扩展实现都需要在META-INF/dubbo/目录下创建一个以接口名命名的文件，文件内容为各个扩展实现的类名。ExtensionLoader类在初始化时会扫描该目录下的所有文件，并根据文件中定义的类名来加载和初始化对应的扩展实现。通过ExtensionLoader类，我们可以轻松地获取某个扩展点的默认实现或指定名称的扩展实现。

Dubbo的SPI机制还具有以下特点：

1. 自适应扩展：Dubbo的SPI机制支持自适应扩展，也就是说，可以通过@Adaptive注解来将某个扩展点适配到特定的参数上。例如，当需要根据URL中的协议自适应地选择某个Protocol实现时，就可以使用@Adaptive注解来将Protocol适配到URL上。
2. 自动激活：Dubbo的SPI机制支持自动激活扩展，也就是说，可以通过@Activate注解来标识某个扩展实现是否需要自动激活。例如，在使用某个RegistryFactory实现时，可以通过@Activate注解来指定该实现是否需要在启动时自动激活。
3. 依赖注入：Dubbo的SPI机制支持依赖注入，也就是说，可以通过@Inject注解来将某个扩展实现注入到其他扩展实现中。例如，在使用某个LoadBalance实现时，可以通过@Inject注解将其注入到Cluster实现中，从而实现负载均衡。

Dubbo的SPI机制是一种灵活、可扩展、自适应的机制，使得Dubbo的各个模块都可以很方便地扩展和定制。通过Dubbo的SPI机制，我们可以实现各种定制化的扩展实现，并且可以通过@Adaptive、@Activate和@Inject等注解来实现更加灵活的扩展方式。

五.JDK SPI 与 DUBBO SPI 对比

1. 配置方式不同：JDK SPI是基于配置文件的，需要在META-INF/services目录下创建以接口全名命名的文件，并将实现类的全名写入该文件中。Dubbo SPI是基于注解的，需要在实现类上使用@SPI注解，并指定默认的扩展实现。
2. 加载方式不同：JDK SPI是通过ClassLoader来加载实现类的，而Dubbo SPI则是通过ExtensionLoader来加载实现类的。
3. 接口调用方式不同：JDK SPI是通过接口调用来获取实现类的，而Dubbo SPI则是通过ExtensionLoader的getAdaptiveExtension()方法来获取实现类的。Dubbo SPI还提供了一种动态代理的方式来获取实现类，可以根据具体情况选择。
4. 功能扩展性不同：JDK SPI只能用于扩展基本的接口，而Dubbo SPI可以用于扩展Dubbo框架中的各种功能，如协议、负载均衡、容错机制等。

JDK SPI和Dubbo SPI都是Java中常用的扩展机制，但它们的设计思想和使用方式有所不同。选择合适的扩展机制应根据具体需求和场景进行选择。