Java中SPI机制原理解析

使用SPI机制前后的代码变化

• 加载MySQL对JDBC的Driver接口实现
  
  在未使用SPI机制之前，使用JDBC操作数据库的时候，一般会写如下的代码：

  // 通过这行代码手动加载MySql对Driver接口的实现类
  Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")
  DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/study", "root", "root");
  

  在使用了SPI机制之后，就直接可以调用DriverManager.getConnection()方法获取连接了。

• SLF4J查找日志门面实现
  
  在未使用SPI机制之前，SLF4J日志门面在查找具体的日志实现时，需要每个实现提供一个叫org.slf4j.com.impl.StaticLoggerBinder.class类，这里其实就跟SPI机制有点类似了，这个类实现了和SPI机制中的配置文件的功能，通过这个类来实现和具体实现的绑定关系。
  
  使用了SPI机制之后则是通过SLF4JServiceProvider类来实现和具体实现的绑定关系。
  
  

SPI代码实现案例

假设现在有一个Plugin的接口，调用方通过PluginFactory中的installPlugins方法来加载实现实现类，并进行调用，代码如下所示：

// Plugin接口
public interface Plugin {
    boolean install(Map<Object, Object> context);
}

public class PluginFactory {
    public void installPlugins() {
        Map<Object, Object> context = new HashMap<>();
        context.put("_beans", new ArrayList<>());
        context.put("_version", "1.0.0");
        context.put("_aspects", new HashMap<>());

        // 这里通过ServiceLoader加载Plugin的实现类
        ServiceLoader<Plugin> loader = ServiceLoader.load(Plugin.class);
        for (Plugin plugin : loader) {
            plugin.install(context);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        PluginFactory factory = new PluginFactory();
        factory.installPlugins();
    }
}

Plugin接口实现者的代码：

public class LogPlugin implements Plugin {
    private static final Logger LOGGER = LogManager.getLogger();

    @Override
    public boolean install(Map<Object, Object> context) {
        LOGGER.info("Login plugin is initiating...");
        return true;
    }
}

使用SPI机制有个好处就是：当需要切换不同的实现类时，无需对业务代码进行适配修改，直接将Maven配置里面的实现依赖切换即可，对于实际的环境可能就是直接将对应的jar包替换到对应的lib目录下，然后重启服务即可。

SPI代码实现原理

ServiceLoader的load方法实现原理是通过接口的全限定名称去读取META-INF/services路径下的文件，获取文件里面实现类的全限定名，然后加载该类，并通过反射的方式调用构造器获取实现类的实例，然后返回，如下图所示：

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