Java SPI 机制初探|得物技术
一,概述
什么是 SPI
SPI 即 Service Provider Interface ,也就是“服务提供者的接口”。
SPI 将服务接口和具体的服务实现分离开来,将服务调用方和服务实现者解耦,能够提升程序的扩展性、可维护性。同时,修改或者替换服务的实现不需要修改调用方。
Java 中有许多地方都使用到了 SPI 机制,比如数据库加载驱动 JDBC、Spring、以及Dubbo 的扩展实现等。
对比 API 有什么区别

API:接口实现方同时负责接口定义和接口实现,接口控制权在服务提供方。
SPI:服务调用方负责接口定义,不同的接口实现方根据接口定义可以有不同的实现,能够在运行时动态的加载不用实现类,接口控制权在服务调用方。
SPI 有什么用
解耦
在框架开发中,通常需要依赖一些可插拔的功能,但不希望实现具体的适配(能够保持灵活性)。SPI 机制通过定义接口和动态加载实现 ,可以让框架与服务实现解耦。
※ 场景
一个数据库连接池库需要支持多个数据库实现(如 MySQL、PostgreSQL),可以通过 SPI 机制动态加载这些数据库驱动。
日志框架(比如 SLF4J)的具体实现,可以通过 SPI 机制加载不同的日志库(如 Log4j、Logback)。
可扩展
SPI 机制提供了动态发现和加载服务的能力,可以让应用程序非常方便地实现扩展,而不需要修改现有代码。
※ 场景
一个文件处理系统需要支持不同的文件格式(如 JSON 或 XML)。通过 SPI 机制可以动态发现不同的文件解析器插件,无需提前硬编码支持的格式。
动态加载
SPI 可以用来实现插件化架构,通过动态加载具体的服务实现增减模块,而无需重新发布整个系统。
※ 场景
Web 服务器(如 Tomcat)可以通过 SPI 机制动态加载不同的 HTTP 处理器或过滤器。
数据分析系统可以通过 SPI 机制动态加载新的分析算法。
SPI 工作机制

二,ServiceLoader
ServiceLoader 是 JDK 中提供的服务加载类,位于 java.util 包下,final 修饰不可被继承,是实现 SPI 机制的核心。
源码解析
public final class ServiceLoader<S>implements Iterable<S>{// 默认加载路径前缀private static final String PREFIX = "META-INF/services/";// The class or interface representing the service being loaded// 被加载的实例或接口private final Class<S> service;// The class loader used to locate, load, and instantiate providers// 类加载器private final ClassLoader loader;// The access control context taken when the ServiceLoader is createdprivate final AccessControlContext acc;// Cached providers, in instantiation order// 本地缓存,key: 类名 value;类private LinkedHashMap<String,S> providers = new LinkedHashMap<>();// The current lazy-lookup iterator// 迭代器private LazyIterator lookupIterator;}
※ load 方法
// 暴露给外部使用的加载方法public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service,ClassLoader loader){return new ServiceLoader<>(service, loader);}public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service) {ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();return ServiceLoader.load(service, cl);}// 构造方法私有化private ServiceLoader(Class<S> svc, ClassLoader cl) {service = Objects.requireNonNull(svc, "Service interface cannot be null");// 如果指定了claseLoader,则使用该classLoader,如果没有指定,则使用默认classLoaderloader = (cl == null) ? ClassLoader.getSystemClassLoader() : cl;acc = (System.getSecurityManager() != null) ? AccessController.getContext() : null;reload();}
※ reload 方法
public void reload() {// 清空缓存,将linkedHashMap的头和尾置为nullproviders.clear();lookupIterator = new LazyIterator(service, loader);}
ServiceLoader 实现了 Iterable 接口的方法后,拥有了迭代的能力,在这个 iterator 方法被调用时,首先会在 ServiceLoader 的 Provider 缓存中进行查找,如果缓存中没有命中,则在 LazyIterator 中进行查找。
public Iterator<S> iterator() {return new Iterator<S>() {// 本地缓存providersIterator<Map.Entry<String,S>> knownProviders= providers.entrySet().iterator();public boolean hasNext() {// 优先查本地缓存if (knownProviders.hasNext())return true;// 没有则在LazyInterator中进行查找return lookupIterator.hasNext();}public S next() {if (knownProviders.hasNext())return knownProviders.next().getValue();return lookupIterator.next();}public void remove() {throw new UnsupportedOperationException();}};}
LazyIterator 使 ServiceLoader 拥有了懒加载的能力,只有调用 iterator 方法或遍历的时候才会去加载对应的实现类,核心代码如下:
// Private inner class implementing fully-lazy provider lookup//private class LazyIteratorimplements Iterator<S>{Class<S> service;ClassLoader loader;Enumeration<URL> configs = null;Iterator<String> pending = null;String nextName = null;private LazyIterator(Class<S> service, ClassLoader loader) {this.service = service;this.loader = loader;}private boolean hasNextService() {if (nextName != null) {return true;}if (configs == null) {try {// 配置文件路径,默认 /META-INF/services/ 开头String fullName = PREFIX + service.getName();if (loader == null)configs = ClassLoader.getSystemResources(fullName);else // 读取实现类 类名configs = loader.getResources(fullName);} catch (IOException x) {fail(service, "Error locating configuration files", x);}}while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {if (!configs.hasMoreElements()) {return false;}// 解析配置文件中每行类名pending = parse(service, configs.nextElement());}nextName = pending.next();return true;}private S nextService() {if (!hasNextService())throw new NoSuchElementException();String cn = nextName;nextName = null;Class<?> c = null;try {// 加载对应的实现类c = Class.forName(cn, false, loader);} catch (ClassNotFoundException x) {fail(service,"Provider " + cn + " not found");}if (!service.isAssignableFrom(c)) {fail(service,"Provider " + cn + " not a subtype");}try {// 创建实现类S p = service.cast(c.newInstance());// 放到缓存中providers.put(cn, p);return p;} catch (Throwable x) {fail(service,"Provider " + cn + " could not be instantiated",x);}throw new Error(); // This cannot happen}public boolean hasNext() {if (acc == null) {return hasNextService();} else {PrivilegedAction<Boolean> action = new PrivilegedAction<Boolean>() {public Boolean run() { return hasNextService(); }};return AccessController.doPrivileged(action, acc);}}public S next() {if (acc == null) {return nextService();} else {PrivilegedAction<S> action = new PrivilegedAction<S>() {public S run() { return nextService(); }};return AccessController.doPrivileged(action, acc);}}public void remove() {throw new UnsupportedOperationException();}}
小结
ServiceLoader 本质上就是读取约定目录(/META-INF/services/ )下对应接口全限定命名的文件,然后通过反射全量加载文件中定义的所有接口实现类,从而将接口与实现进行解耦。
※ 优点
解耦 :接口与实现分离,无需在代码中硬编码实现类。
扩展性 :新增实现只需添加配置,无需修改已有代码。
※ 缺点
线程不安全 : ServiceLoader 非线程安全,不能保证单例。
性能开销 :每次迭代都重新加载文件(可通过缓存解决),并且会全量配置文件中指定的所有实现类。
无健壮性 :配置错误(如类未找到)会抛出异常而非优雅降级。
三,SPI 实际应用场景
JDBC
JDK 中定义了 Driver 接口,用于连接数据库。
package java.sql;import java.util.logging.Logger;public interface Driver {Connection connect(String url, java.util.Properties info)throws SQLException;boolean acceptsURL(String url) throws SQLException;DriverPropertyInfo[] getPropertyInfo(String url, java.util.Properties info)throws SQLException;int getMajorVersion();int getMinorVersion();boolean jdbcCompliant();public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException;}
不同的数据库厂商实现这个接口,从而实现与数据库的连接,以我们最熟悉的 MySQL 为例,获取数据库连接的示例代码如下:
// 获取数据库连接DriverManager connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "123");// 创建statementStatement statement = connection.createStatement();// 执行sqlResultSet resultSet = statement.executeQuery("select * from student");
其中 DriverManager 加载时会执行静态代码块去加载 driver,部分核心代码如下:
static {loadInitialDrivers();println("JDBC DriverManager initialized");}private static void loadInitialDrivers() {String drivers;try {drivers = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<String>() {public String run() {return System.getProperty("jdbc.drivers");}});} catch (Exception ex) {drivers = null;}// 如果驱动程序被打包为服务提供者(Service Provider),则加载它。// 通过类加载器获取所有驱动程序AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {public Void run() {// 这里就使用ServiceLoader去加载接口实现类// 以mysql-connector-java为例,加载的是 com.mysql.jdbc.Driver 和 com.mysql.fabric.jdbc.FabricMySQLDriverServiceLoader<Driver> loadedDrivers = ServiceLoader.load(Driver.class);Iterator<Driver> driversIterator = loadedDrivers.iterator();try{while(driversIterator.hasNext()) {driversIterator.next();}} catch(Throwable t) {// Do nothing}return null;}});println("DriverManager.initialize: jdbc.drivers = " + drivers);if (drivers == null || drivers.equals("")) {return;}String[] driversList = drivers.split(":");println("number of Drivers:" + driversList.length);for (String aDriver : driversList) {try {println("DriverManager.Initialize: loading " + aDriver);// 加载数据库驱动Driver, 以mysql-connector-java为例,这里加载的是 com.mysql.jdbc.Driver 和 com.mysql.fabric.jdbc.FabricMySQLDrive// 并注册到registeredDrivers中Class.forName(aDriver, true,ClassLoader.getSystemClassLoader());} catch (Exception ex) {println("DriverManager.Initialize: load failed: " + ex);}}}
随后在 getConnection 方法中遍历已经加载的 driver,执行 connect 方法进行连接。
private final static CopyOnWriteArrayList<DriverInfo> registeredDrivers = new CopyOnWriteArrayList<>();// 遍历已经注册的driver,调用connect方法进行连接for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) {if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) {try {println(" trying " + aDriver.driver.getClass().getName());Connection con = aDriver.driver.connect(url, info);if (con != null) {// Success!println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName());return (con);}} catch (SQLException ex) {if (reason == null) {reason = ex;}}} else {println(" skipping: " + aDriver.getClass().getName());}}
public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {public Driver() throws SQLException {}static {try {DriverManager.registerDriver(new Driver());} catch (SQLException var1) {throw new RuntimeException("Can't register driver!");}}}
Spring
Spring 中没有直接使用 Java SPI 机制,不过 Spring 的 spring.factories 机制类似于 SPI 机制并拥有更强大的扩展机制,通过读取 META-INF/spring.factories 文件实现自动装配、上下文初始化等功能。
// SpringFactoriesLoader 源码核心逻辑public final class SpringFactoriesLoader {public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {// 从所有jar包的spring.factories文件加载配置Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ?classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) :ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));List<String> result = new ArrayList<>();while (urls.hasMoreElements()) {Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(new UrlResource(urls.nextElement()));String factoryClassNames = properties.getProperty(factoryType.getName());// 支持逗号分隔的多个实现result.addAll(Arrays.asList(StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(factoryClassNames)));}return result;}public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {// 1. 加载所有实现类名List<String> names = loadFactoryNames(factoryType, classLoader);// 2. 实例化所有实现List<T> instances = new ArrayList<>(names.size());for (String name : names) {Class<?> instanceClass = ClassUtils.forName(name, classLoader);instances.add((T) ReflectionUtils.accessibleConstructor(instanceClass).newInstance());}// 3. 按@Order排序AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);return instances;}private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {MultiValueMap<String, String> result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);if (result != null) {return result;} else {try {Enumeration<URL> urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");MultiValueMap<String, String> result = new LinkedMultiValueMap();while(urls.hasMoreElements()) {URL url = (URL)urls.nextElement();UrlResource resource = new UrlResource(url);Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();while(var6.hasNext()) {Map.Entry<?, ?> entry = (Map.Entry)var6.next();String factoryClassName = ((String)entry.getKey()).trim();String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());int var10 = var9.length;for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {String factoryName = var9[var11];result.add(factoryClassName, factoryName.trim());}}}// 读取META-INF/spring.factories文件夹下文件,解析文件内容并缓存到Map中cache.put(classLoader, result);return result;} catch (IOException var13) {IOException ex = var13;throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", ex);}}}}
spring.factories 文件的格式为 xxx=xxxx,=号前面的 key 为接口全限定名,=号后面的 value 为接口实现类全限定名 ,多个实现类之间用逗号分割,下图中指定的 key 为 EnableAutoConfiguration,这样 spring 就会为=号后面的类注册为 bean。spring 自动装配原理这里暂不展开。
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\org.apache.hadoop.hbase.client.MonitorAlicloudHBaseAutoConfiguration
Dubbo
Dubbo 的可扩展机制也使用到了 SPI,不过不是原生的 SPI,而是经过优化的。
由上文 ServiceLoader 源码解析可知,SPI 会读取配置文件,遍历所有类并实例化,如果某些类并不会使用,此时还是会加载进来,造成了资源的浪费;Java SPI 配置文件中只是简单列出了所有扩展实现,没有给他们命名,无法在程序中准确引用;无法做到自动注入和装配等等…… Dubbo 扩展点机制优化了上述问题,提供了动态扩展的能力。
Demo
定义一个接口,并使用 @SPI 注解标注,这表明这个接口是一个扩展点,可被 Dubbo 的 ExtensionLoader 加载。
@SPIpublic interface DemoSpi {void say();}
接口实现:
public class DemoSpiImpl implements DemoSpi {public void say() {}}
将实现类放在特定目录下,Dubbo 在加载扩展类的时候,会从 META-INF/services/ META-INF/dubbo/ META-INF/dubbo/internal/ 这几个目录下读取。这里在 META-INF/dubbo 目录下新建一个以 DemoSpi 接口名为文件名的文件,内容如下:
demoSpiImpl = com.xxx.xxx.DemoSpiImpl(为 DemoSpi 接口实现类的全类名)接口实现类的全类名)使用如下:
public class DubboSPITest {@Testpublic void sayHello() throws Exception {ExtensionLoader<DemoSpi> extensionLoader =ExtensionLoader.getExtensionLoader(DemoSpi.class);DemoSpi dmeoSpi = extensionLoader.getExtension("demoSpiImpl");dmeoSpi.sayHello();}}
源码解析
由上面的例子可以看出,Dubbo 主要通过 ExtensionLoader 加载配置文件中指定的实现类,整体流程上和 ServiceLoader 加载流程类似,同时做了相关的优化扩展。
※ duboo 加载扩展主要步骤
读取并解析配置文件
缓存所有扩展实现
基于用户执行的扩展名,实例化对应的扩展实现
进行扩展实例化属性的 IOC 注入及实例化扩展的包装类,实现 AOP 特性
SPI 加载固定扩展类的入口是 ExtensionLoader 的 getExtension 方法,该方法主要调用 createExtession 方法获取扩展实例:
private T createExtension(String name, boolean wrap) {// 从配置文件中加载所有的拓展类,可得到“配置项名称”到“配置类”的映射关系表Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name);// 如果没有该接口的扩展,或者该接口的实现类不允许重复但实际上重复了,直接抛出异常if (clazz == null || unacceptableExceptions.contains(name)) {throw findException(name);}try {T instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);// 这段代码保证了扩展类只会被构造一次,也就是单例的.if (instance == null) {EXTENSION_INSTANCES.putIfAbsent(clazz, clazz.getDeclaredConstructor().newInstance());instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);}// 向实例中注入依赖injectExtension(instance);// 如果启用包装的话,则自动为进行包装.// 比如我基于 Protocol 定义了 DubboProtocol 的扩展,但实际上在 Dubbo 中不是直接使用的 DubboProtocol, 而是其包装类 ProtocolListenerWrapperif (wrap) {List<Class<?>> wrapperClassesList = new ArrayList<>();if (cachedWrapperClasses != null) {wrapperClassesList.addAll(cachedWrapperClasses);wrapperClassesList.sort(WrapperComparator.COMPARATOR);Collections.reverse(wrapperClassesList);}// 循环创建 Wrapper 实例if (CollectionUtils.isNotEmpty(wrapperClassesList)) {for (Class<?> wrapperClass : wrapperClassesList) {Wrapper wrapper = wrapperClass.getAnnotation(Wrapper.class);if (wrapper == null || (ArrayUtils.contains(wrapper.matches(), name) && !ArrayUtils.contains(wrapper.mismatches(), name))) {// 将当前 instance 作为参数传给 Wrapper 的构造方法,并通过反射创建 Wrapper 实例。 // 然后向 Wrapper 实例中注入依赖,最后将 Wrapper 实例再次赋值给 instance 变量instance = injectExtension((T) wrapperClass.getConstructor(type).newInstance(instance));}}}}// 初始化initExtension(instance);return instance;} catch (Throwable t) {throw new IllegalStateException("Extension instance (name: " + name + ", class: " + type + ") couldn't be instantiated: " + t.getMessage(), t);}}
※ 上述代码全流程
通过 getExtensionClasses 获取所有的拓展类
通过反射创建拓展对象
向拓展对象中注入依赖
将拓展对象包裹在相应的 Wrapper 对象中
初始化扩展对象
获取所有拓展类 getExtensionClasses 和 JDK SPI 类似,也是先从缓存中拿,拿不到加锁再次查缓存,还拿不到则通过 loadExtensionClasses 加载拓展类。
private Map<String, Class<?>> getExtensionClasses() {Map<String, Class<?>> classes = (Map)this.cachedClasses.get();if (classes == null) {synchronized(this.cachedClasses) {classes = (Map)this.cachedClasses.get();if (classes == null) {classes = this.loadExtensionClasses();this.cachedClasses.set(classes);}}}return classes;}
loadExtensionClasses 总共做了两件事情,一是解析 @SPI 注解,二是调用 loadDirectory 方法加载指定文件夹配置文件。
private Map<String, Class<?>> loadExtensionClasses() {// 缓存默认的 SPI 扩展名cacheDefaultExtensionName();Map<String, Class<?>> extensionClasses = new HashMap<>();// 基于策略来加载指定文件夹下的文件// 分别读取 META-INF/services/ META-INF/dubbo/ META-INF/dubbo/internal/ 这几个目录下的配置文件for (LoadingStrategy strategy : strategies) {loadDirectory(extensionClasses, strategy.directory(), type.getName(), strategy.preferExtensionClassLoader(), strategy.overridden(), strategy.excludedPackages());loadDirectory(extensionClasses, strategy.directory(), type.getName().replace("org.apache", "com.alibaba"), strategy.preferExtensionClassLoader(), strategy.overridden(), strategy.excludedPackages());}return extensionClasses;}
其中 loadDirectory 方法则是拿到指定文件夹下文件的全路径名,调用 loadResource 去加载资源。
private void loadResource(Map<String, Class<?>> extensionClasses, ClassLoader classLoader, java.net.URL resourceURL, boolean overridden, String... excludedPackages) {try {BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(resourceURL.openStream(), StandardCharsets.UTF_8));Throwable var7 = null;try {String line;try {// 读取配置文件中每一行while((line = reader.readLine()) != null) {// 只读取#前面的内容,#后面的为注释int ci = line.indexOf(35);if (ci >= 0) {line = line.substring(0, ci);}line = line.trim();if (line.length() > 0) {try {String name = null;int i = line.indexOf(61);if (i > 0) {// 分别读取=前的作为name,=后面的为具体的实现类全路径名name = line.substring(0, i).trim();line = line.substring(i + 1).trim();}if (line.length() > 0 && !this.isExcluded(line, excludedPackages)) {this.loadClass(extensionClasses, resourceURL, Class.forName(line, true, classLoader), name, overridden);}} catch (Throwable var21) {Throwable t = var21;IllegalStateException e = new IllegalStateException("Failed to load extension class (interface: " + this.type + ", class line: " + line + ") in " + resourceURL + ", cause: " + t.getMessage(), t);this.exceptions.put(line, e);}}}} catch (Throwable var22) {var7 = var22;throw var22;}} finally {//close ...}} catch (Throwable var24) {Throwable t = var24;logger.error("Exception occurred when loading extension class (interface: " + this.type + ", class file: " + resourceURL + ") in " + resourceURL, t);}}
loadResource 则主要读取配置文件中每一行,分为 key 和 value 两部分,key 为=前面的实现类别名,value 为=后面的实现类实例,加载实例的过程为 loadClass 方法,如下:
private void loadClass(Map<String, Class<?>> extensionClasses, java.net.URL resourceURL, Class<?> clazz, String name,boolean overridden) throws NoSuchMethodException {if (!type.isAssignableFrom(clazz)) {throw new IllegalStateException("Error occurred when loading extension class (interface: " + type + ", class line: " + clazz.getName() + "), class " + clazz.getName() + " is not subtype of interface.");}// 检测目标类上是否有 Adaptive 注解if (clazz.isAnnotationPresent(Adaptive.class)) {cacheAdaptiveClass(clazz, overridden);} else if (isWrapperClass(clazz)) {// 缓存包装类cacheWrapperClass(clazz);} else {// 进入到这里,表明只是该类只是一个普通的拓展类// 检测 clazz 是否有默认的构造方法,如果没有,则抛出异常clazz.getConstructor();if (StringUtils.isEmpty(name)) {// 如果 name 为空,则尝试从 Extension 注解中获取 name,或使用小写的类名作为 namename = findAnnotationName(clazz);if (name.length() == 0) {throw new IllegalStateException("No such extension name for the class " + clazz.getName() + " in the config " + resourceURL);}}String[] names = NAME_SEPARATOR.split(name);if (ArrayUtils.isNotEmpty(names)) {// 如果类上有 Activate 注解,则使用 names 数组的第一个元素作为键,// 存储 name 到 Activate 注解对象的映射关系cacheActivateClass(clazz, names[0]);for (String n : names) {// 存储 Class 到名称的映射关系cacheName(clazz, n);// 存储 name 到 Class 的映射关系.// 如果存在同一个扩展名对应多个实现类,基于 override 参数是否允许覆盖,如果不允许,则抛出异常.saveInExtensionClass(extensionClasses, clazz, n, overridden);}}}}
Dubbo SPI 应用场景
※ 协议扩展
# META-INF/dubbo/org.apache.dubbo.rpc.Protocoldubbo=org.apache.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocolhttp=org.apache.dubbo.rpc.protocol.http.HttpProtocolgrpc=org.apache.dubbo.rpc.protocol.grpc.GrpcProtocol
※ 集群容错
@SPI(FailoverCluster.NAME)public interface Cluster {@Adaptive<T> Invoker<T> join(Directory<T> directory) throws RpcException;}// 使用示例<dubbo:reference cluster="failfast"/>
※ 服务治理 filter 过滤器
@SPIpublic interface Filter {Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException;public interface Listener {void onResponse(Result appResponse, Invoker<?> invoker, Invocation invocation);void onError(Throwable t, Invoker<?> invoker, Invocation invocation);}}
四,总结
值得一提的是,SPI 在实际使用过程中存在一些问题:
※ 资源浪费预性能问题
由上文源码解析可知,ServiceLoader 在加载时会扫描 META-INF/services 目录并解析文件,会通过反射实例化所有实现类,如果实现类很多,或者初始化很耗时,会造成一定程度上的性能开销和资源浪费,所以 Dubbo 的 ExtensionLoader 在此之上进行了优化,通过缓存以及在配置文件中指定 key 实现只加载部分实现类。
※ 多个实现类加载顺序问题
ServiceLoader 加载服务提供者实现的顺序由 classpath 中 jar 包的顺序决定,如果你的逻辑依赖于获取到的第一个实现,在不同环境下可能会出现加载顺序不一致导致的异常问题,所以尽可能避免依赖加载顺序。
※ 类重复加载问题
如果 classpath 中存在多个 jar 包都申明了同一个接口的相同实现类,或者同一个 jar 包被不同类加载器加载多次,会导致同一个实现类被多次加载和实例化,可能导致单例失效或资源冲突。
总的来说,SPI 机制的应用场景还是很广的,其核心在于通过读取配置文件动态加载接口实现,解耦了接口定义与实现 ,实现了框架可扩展性,在各大框架中都能看到其身影。
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文 / 琉璃
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