SPI机制说明

什么是SPI

Service Provider Interface 机制是Java提供的一套用来被第三方实现或扩展的API，他可以用来启用框架扩展和替换组件。通过“基于接口的编程 + 策略模式 + 配置文件”组合实现的动态加载机制。SPI机制为某个接口寻找服务实现的机制，就是将装配的控制权转移到程序之外，其核心思想是解耦。

机制图

使用示例

1. 定义服务接口

接口定义了服务提供者必须实现的方法。

public interface MyService {void doSomething();
}

2. 实现服务接口

服务提供者需要实现这个接口，提供服务操作。

public class MyServiceImpl implements MyService {@Overridepublic void doSomething() {System.out.println("Doing something...");}
}

3. 注册服务提供者

为了让组件能够找到服务提供者，需要在 /META-INF/services 目录下创建一个文件，文件的名称是服务接口的完全限定名（例如上面的com.example.MyService）。在这个文件中列出所有实现该接口的类的完全限定名，每行一个。

如，文件 META-INF/services/com.example.MyService的内容：

com.example.MyServiceImpl

4. 加载和使用服务

当其它服务需要这个服务时，可以使用 java.util.ServiceLoader 类来加载和实例化服务的实现。ServiceLoader会查找classpath下META-INF/services目录中的配置文件，并根据配置文件中的类名加载和实例化服务提供者。

ServiceLoader<MyService> serviceLoader = ServiceLoader.load(MyService.class);
for (MyService service : serviceLoader) {service.doSomething();
}

加载所有注册为MyService接口实现的服务提供者，然后可以遍历这些服务提供者并使用它们。

优点

• 解耦：服务接口和实现是分离的，这使得它们可以独立开发和部署，降低了模块之间的耦合度。
• 动态加载：服务提供者可以在运行时被动态加载，这使得应用程序可以在不重启的情况下更新或扩展其功能。
• 可扩展性：通过添加新的服务提供者，可以轻松地为应用程序添加新功能。

总结

允许开发人员创建可扩展和可拔插的应用程序。通过使用服务接口、实现类和服务加载器，开发人员可以轻松地将不同的组件组合在一起，从而构建出功能强大且易于维护的应用程序。

SPI机制的实际应用

JDBC DriverManager

数据库连接操作就是使用Java的SPI扩展机制来实现的。

定义JDBC接口

首先在Java中定义了接口 java.sql.Driver ，并没有具体的实现，具体的实现都是由不同的厂商提供的。

mysql实现

开源代码

com.mysql.cj.jdbc.Driver 就是mysql对于java的jdbc接口实现。

然后再看java是怎么通过SPI加载数据库驱动的

看 loadInitialDrivers

是不是和刚开始讲的很熟悉。

ServiceLoader<Driver> loadedDrivers = ServiceLoader.load(Driver.class);
Iterator<Driver> driversIterator = loadedDrivers.iterator();

迭代器会遍历搜索classpath下以及jar包中所有的 META-INF/services目录下的 java.sql.Driver文件，然后找到具体的实现类。

你在加载器这里打个断点，运行项目就会看到类加载器加载数据库连接的驱动类。

java中有很多地方都用到了这个SPI机制，比如日志门面 JCL 的各种实现，springboot自动装配等等，有时间都可以研究一下。