【SpringBoot】SPI 与 spring.factories什么是 SPISPI 原理Spring.factories

83 阅读 0 评论 55 点赞

我是靠谱客的博主粗心羊，最近开发中收集的这篇文章主要介绍【SpringBoot】SPI 与 spring.factories什么是 SPISPI 原理Spring.factories，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

什么是 SPI

即 Service Provider Interface。是 JDK 内置的一种服务提供发现机制，为某个接口寻找服务的实现，在模块化设计中这个机制很重要。

下面以一个简单的 demo 来示意 SPI 的用法：

首先定义一个接口

public interface SPIService {
    void execute();
}

我们在两个模块中实现这个接口：

public class SpiImpl1 implements SPIService{
    public void execute() {
        System.out.println("SpiImpl1.execute()");
    }
}

public class SpiImpl2 implements SPIService{
    public void execute() {
        System.out.println("SpiImpl2.execute()");
    }
}

最后需要在 MTEA-INF/services 路径下创建一个配置文件：
文件名是接口名

文件内容是实现类的全限定名

com.test.spi.SpiImpl1
com.test.spi.SpiImpl2

执行：

public class SPITest {

    public static void main(String[] args) {
        // 用法 1
        Iterator<SPIService> providers = Service.providers(SPIService.class);
        while (providers.hasNext()) {
            SPIService ser = providers.next();
            ser.execute();
        }
        // 用法 2
        ServiceLoader<SPIService> load = ServiceLoader.load(SPIService.class);
        Iterator<SPIService> iterator = load.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            SPIService ser = iterator.next();
            ser.execute();
        }
    }
}

输出

SpiImpl1.execute()
SpiImpl2.execute()
SpiImpl1.execute()
SpiImpl2.execute()

可以看到，我们首先需要获取到接口的所有实现类，即服务提供者 providers，然后依次调用其实现的接口方法，即可实现所有服务提供者的调用。

SPI 原理

构建新的 ServiceLoader 对象

 ServiceLoader<SPIService> load = ServiceLoader.load(SPIService.class);

传入当前线程的类加载器，构造一个新的 ServiceLoader 对象。在 ServiceLoader 的构造方法中，创建了一个 LazyIterator ：是一个迭代器的实现类。

public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service) {
        ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        return ServiceLoader.load(service, cl);
    }

public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service,
                                            ClassLoader loader){
        return new ServiceLoader<>(service, loader);
    }

// 创建 LazyIterator
lookupIterator = new LazyIterator(service, loader);

注意 ServiceLoader 类定义：

public final class ServiceLoader<S>
    implements Iterable<S>

表示是一个支持迭代的类，其 iterator 迭代器即为上述创建的 LazyIterator

获取其 Iterator 迭代器

  Iterator<SPIService> iterator = load.iterator();

hasNext，是否还有元素

 while (iterator.hasNext())

即 LazyIterator 中 hasNext。扫描所有 jar 包中的 MTEA-INF/services 路径下目标接口的配置文件，并解析其中所有的实现类名字。

        Class<S> service;
        ClassLoader loader;
        Enumeration<URL> configs = null;
        Iterator<String> pending = null;
        String nextName = null;

        private boolean hasNextService() {
            if (configs == null) {
            // 首次调用，进行资源加载
                try {
                    String fullName = PREFIX + service.getName();
                    if (loader == null)
                        configs = ClassLoader.getSystemResources(fullName);
                    else
                        configs = loader.getResources(fullName);
                } catch (IOException x) {
                    fail(service, "Error locating configuration files", x);
                }
            }
            // 解析 configs
            while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {
                if (!configs.hasMoreElements()) {
                    return false;
                }
                pending = parse(service, configs.nextElement());
            }
            nextName = pending.next();
            return true;
        }

获取下一个元素

 SPIService ser = iterator.next();

将解析出的类的全限定名，通过反射加载，实例化，加载到缓存中、并返回。

// Cached providers, in instantiation order
    private LinkedHashMap<String,S> providers = new LinkedHashMap<>();

	Class<?> c = null;
// 反射加载
	c = Class.forName(cn, false, loader);
// 实例化
	S p = service.cast(c.newInstance());
// 加入缓存
	providers.put(cn, p);
	return p;

Spring.factories

Spring factories 是 Spring Boot 一种解耦的扩展机制，仿照了 Java 中 SPI 的扩展机制，可以实现自动加载可扫描包之外的 Bean。

与 SPI 非常类似，只不过 Spring factories 是在 META-INF/spring.factories 文件中配置接口的实现类名称，然后在程序中读取这些配置文件并实例化。

这一机制也正是 Spring Boot 实现自动配置的重要原理，是 Spring-Boot-Starter 实现的基础。

周知 Spring Boot 是约定大于配置的思想，简单可理解为将所有的配置项都给出一个默认值，我们可以直接使用此默认值进行工作，即进行了约定。

在项目内部，我们可以自定义一些配置文件，使用 @ComponentScan + @Configuration 注解即可实现自动扫描并加载，那么项目之外的配置呢？比如当我们引用了一个插件提供的 Spring-Boot-Starter 时，其为我们自动提供了一些默认的配置值，那么如何将依赖包中的配置 bean 加载到我们的容器中呢？

此时就可以使用 Factories 机制：插件在其提供的 jar 包的 spring.factories 文件中指定需要自动注册到 Spring 容器的 bean 和一些配置信息。使用该插件的开发人员只需要在服务中引 Jar 包即可。

可以理解为：spring.factories 文件，用来记录项目包外需要注册的 bean 类名。