什么是 SPI，和API有什么区别？

面试回答

Java 中区分 API 和 SPI，通俗的讲：API 和 SPI 都是相对的概念，他们的差别只在语义上，API 直接被应用开发人员使用，SPI 被框架扩展人员使用。

API Application Programming Interface

大多数情况下，都是实现方来制定接口并完成对接口的不同实现，调用方仅仅依赖却无权选择不同实现。

SPI Service Provider Interface

而如果是调用方来制定接口，实现方来针对接口实现不同的实现。调用方来选择自己需要的实现方。

知识扩展

如何定义一个 SPI

步骤1、定义一组接口（假设是 com.chiyi.test.IShout）,并写出接口的一个或多个实现，（假设是 com.chiyi.test.Dog、com.chiyi.test.Cat）。

public interface IShout {void shout();
}

public class Dog implements IShout{@Overridepublic void shout() {System.out.println("wang wang");}
}

public class Cat implements IShout{@Overridepublic void shout() {System.out.println("miao miao");}
}

步骤2、在 src/main/resources/ 下建立 /META-INF/services目录，新增一个以接口命名的文件（com.chiyi.test.IShout 文件），内容是要应用的实现类（这里是 com.chiyi.test.Dog和com.chiyi.test.Cat,每行一个类）。

com.chiyi.test.Dog
com.chiyi.test.Cat

步骤3、使用 ServiceLoader 来加载配置文件中指定的实现。

public class Main {public static void main(String[] args) {ServiceLoader<IShout> shouts=ServiceLoader.load(IShout.class);for(IShout s:shouts){s.shout();}}
}

代码输出：

wang wang

miao miao

SPI 的实现原理

看 ServiceLoader 类的签名类的成员变量：

public final class ServiceLoader<S>implements Iterable<S>
{private static final String PREFIX = "META-INF/services/";// 代表被加载的类或者接口private final Class<S> service;// 用于定位，加载和实例化 providers 的类加载器private final ClassLoader loader;// 创建 ServiceLoader 时采用的访问控制上下文private final AccessControlContext acc;// 缓存 providers，按实例化的顺序排列private LinkedHashMap<String,S> providers = new LinkedHashMap<>();// 懒查找迭代器private LazyIterator lookupIterator;······
}

参考具体源码，梳理了一下，实现的流程如下：

应用程序调用 ServiceLoader.load 方法，ServiceLoader.load方法内先创建一个新的 ServiceLoader，并实例化该类中的成员变量，包括：

1. loader(ClassLoader 类型，类加载器)
2. acc(AccessControlContext 类型，访问控制器)
3. providers(LinkedHashMap 类型，用于缓存加载成功的类)
4. lookupIterator(实现迭代器功能)

应用程序通过迭代器接口获取对象实例

1. ServiceLoader 先判断成员变量 providers 对象中（LinkedHashMap 类型）是否有缓存实例对象，如果有缓存，直接返回。
2. 如果没有缓存，执行类的装载：

1. 1. 读取 META-INF/services/ 下的配置文件，获得所有能被实例化的类的名称
  2. 通过反射方法 Class.forName() 加载类对象，并用 instance() 方法将类实例化
  3. 把实例化的类缓存到 providers 对象中（LinkedHashMap 类型）
  4. 然后返回实例对象