浅析Java SPI 与 dubbo SPI

面向接口编程+策略模式

实现

建立接口

Robot

public interface Robot { /** * 测试方法1 */ void sayHello();}

多个实现类实现接口

RobotA

public class RobotA implements Robot { public RobotA() {System.out.println('Happy RobotA is loaded'); } @Override public void sayHello() {System.out.println('i am a very very happy Robot '); } public void sayBye(){}}

RobotB

public class RobotB implements Robot { public RobotB() {System.out.println('SB RobotB is loaded'); } @Override public void sayHello() {System.out.println('i am a da sha bi '); } public void sayBye(){}}

配置实现类与接口

在META-INF/services目录下建立一个以接口全限定名为名字的文件,里面的内容是实现类的全限定名

原理

通过ServiceLoader与配置文件中的全限定名加载所有实现类,根据迭代器获取具体的某一个类

我们通过对下面一段代码的分析来说明

ServiceLoader<Robot> serviceLoader=ServiceLoader.load(Robot.class);serviceLoader.forEach(Robot::sayHello);

load(Robot.class)这个方法的目的只是为了设置类加载器为线程上下文加载器,我们当然可以不这么做,直接调用load(Class service,ClassLoader loader)方法

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

这个load方法其实也没有做什么实质的事,仅仅是实例化了一个ServiceLoad对象返回罢了

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

那是不是构造方法做了最核心的事呢?

private ServiceLoader(Class<S> svc, ClassLoader cl) { service = Objects.requireNonNull(svc, 'Service interface cannot be null'); loader = (cl == null) ? ClassLoader.getSystemClassLoader() : cl; acc = (System.getSecurityManager() != null) ? AccessController.getContext() : null; reload();}public void reload() { //这里的provider是一个对于已实例化对象的缓存,为Map类型providers.clear();lookupIterator = new LazyIterator(service, loader); }

没有,这里仅仅只是检验了参数和权限这样一些准备操作.然后实例化了一个LazyIterator

这是LazyIterator的构造函数

private LazyIterator(Class<S> service, ClassLoader loader) { this.service = service; this.loader = loader;}

然后....,没了,ServiceLoader<Robot> serviceLoader=ServiceLoader.load(Robot.class);执行完毕了,到这里,并没有实例化我们所需要的Robot对象,而仅仅只是返回了一个ServiceLoader对象

这时候如果我们去看serviceLoader的对象方法是这样的

有用的只有这三个方法,reload上面已经提到过,只是重新实例化一个对象而已.

而另外两个iterator()是个迭代器,foreach也只是用于迭代的语法糖罢了.如果我们debug的话,会发现foreach的核心依旧会变成iterator(),好了,接下来重点看iterator()

public Iterator<S> iterator() { return new Iterator<S>() {Iterator<Map.Entry<String,S>> knownProviders = providers.entrySet().iterator();public boolean hasNext() { if (knownProviders.hasNext())return true; return lookupIterator.hasNext();}public S next() { if (knownProviders.hasNext())return knownProviders.next().getValue(); return lookupIterator.next();}public void remove() { throw new UnsupportedOperationException();} };

这个方法实际上是返回了一个Iterator对象.而通过这个Iterator,我们可以遍历获取我们所需要的Robot对象.

我们来看其用于获取对象的next方法

public S next() { if (knownProviders.hasNext())return knownProviders.next().getValue(); return lookupIterator.next();}

这个方法是先在缓存里找,缓存里找不到,就需要用最开始的实例化的lookupIterator找

再来看看它的next方法

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); }}

这方法的核心是nextService,我们继续看实现,这个方法比较长,我贴一部分核心

if (!hasNextService()) throw new NoSuchElementException();String cn = nextName;nextName = null;Class<?> c = null;try { c = Class.forName(cn, false, loader);} catch (ClassNotFoundException x) { fail(service, 'Provider ' + cn + ' not found');}

用hasNextService()判断是否还可以继续迭代,通过class.forName反射获取实例,最后再加入到provider缓存中.于是基本逻辑就完成了.那nextName哪来的.是在hasNextService()中获取的.

依旧只有核心代码

//获取文件String fullName = PREFIX + service.getName();if (loader == null) configs = ClassLoader.getSystemResources(fullName);else configs = loader.getResources(fullName);//解析文件配置while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {if (!configs.hasMoreElements()) { return false;}pending = parse(service, configs.nextElement()); } nextName = pending.next();

根据前缀(即META-INF/services)和接口的全限定名去找到对应的配置文件.然后加载里面的配置,获取具体实现类的名字.

实现

建立接口

与原生SPI不同,dubbo需要加入@SPI注解

Robot

@SPIpublic interface Robot { /** * 测试方法1 */ void sayHello();}

多个实现类实现接口

RobotA

public class RobotA implements Robot { public RobotA() {System.out.println('Happy RobotA is loaded'); } @Override public void sayHello() {System.out.println('i am a very very happy Robot '); } public void sayBye(){}}

RobotB

public class RobotB implements Robot { public RobotB() {System.out.println('SB RobotB is loaded'); } @Override public void sayHello() {System.out.println('i am a da sha bi '); } public void sayBye(){}}

配置实现类与接口

在META-INF/dubbo目录下建立一个以接口全限定名为名字的文件,里面的内容是自定义名字与类的全限定名的键值对,举个例子

robotA = cn.testlove.double_dubbo.inter.impl.RobotArobotB=cn.testlove.double_dubbo.inter.impl.RobotB

原理

我们通过对下列代码的调用来进行分析

ExtensionLoader<Robot> extensionLoader= ExtensionLoader.getExtensionLoader(Robot.class);Robot robotB = extensionLoader.getExtension('robotB');

第一句代码没什么好说的,只是获取一个Robot的ExtensionLoader对象并且缓存在Map中,下次如果是同样的接口可以直接从map中获取

ExtensionLoader<T> loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type);if (loader == null) { EXTENSION_LOADERS.putIfAbsent(type, new ExtensionLoader<T>(type)); loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type);}

再来看第二句代码

//从缓存中找final Holder<Object> holder = getOrCreateHolder(name);Object instance = holder.get();//双重检查if (instance == null) { synchronized (holder) {instance = holder.get();if (instance == null) { instance = createExtension(name); holder.set(instance);} }}

首先从缓存里找，找不到再创建一个新的对象。

再看createExtension(name)方法

Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name);T instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);if (instance == null) { EXTENSION_INSTANCES.putIfAbsent(clazz, clazz.newInstance()); instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);}injectExtension(instance);Set<Class<?>> wrapperClasses = cachedWrapperClasses;if (CollectionUtils.isNotEmpty(wrapperClasses)) { for (Class<?> wrapperClass : wrapperClasses) {instance = injectExtension((T) wrapperClass.getConstructor(type).newInstance(instance)); }}initExtension(instance);return instance;

注意对于Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name);这一句的理解，这一句是获取配置文件中所有类的Class实例，而不是获取所有扩展类的实例。

接下来的流程其实也就简单了从EXTENSION_INSTANCES缓存中获取instance实例,如果没有,就借助Class对象实例化一个,再放入缓存中

接着用这个instance去实例化一个包装类然后返回.自此,一个我们需要的对象产生了.

最后我们看看getExtensionClasses()这个方法

Map<String, Class<?>> classes = cachedClasses.get();if (classes == null) { synchronized (cachedClasses) {classes = cachedClasses.get();if (classes == null) { classes = loadExtensionClasses(); cachedClasses.set(classes);} }}return classes;

这里的classes就是用来存各个扩展类Class的Map缓存,如果不存在的话,会调用loadExtensionClasses();去加载,剩下的就是找到对应路径下的配置文件,获取全限定名了

上文我在分析Dubbo SPI时,多次提到Map,缓存二词,我们可以具体有以下这些.其实看名字就大概知道作用了

private final ConcurrentMap<Class<?>, String> cachedNames = new ConcurrentHashMap<>();private final Holder<Map<String, Class<?>>> cachedClasses = new Holder<>() private final Map<String, Object> cachedActivates = new ConcurrentHashMap<>();private final ConcurrentMap<String, Holder<Object>> cachedInstances = new ConcurrentHashMap<>();private final Holder<Object> cachedAdaptiveInstance = new Holder<>();private volatile Class<?> cachedAdaptiveClass = null;private String cachedDefaultName;

对比原生的java SPI,dubbo的无疑更灵活,可以按需去加载某个类,也可以很便捷的通过自定义的名字去获取类.而且Dubbo还支持setter注入.这点以后再讲.

最后提一个问题,java原生的SPI只有在用iterator遍历到的时候才会实例化对象,那能不能在遇到自己想要的实现对象时就停止遍历,避免不必要的资源消耗呢?

补充：下面看下Dubbo SPI 和 Java SPI 区别？

JDK 标准的 SPI 会一次性加载所有的扩展实现，如果有的扩展吃实话很耗时，但

也没用上，很浪费资源。

所以只希望加载某个的实现，就不现实了

1，对 Dubbo 进行扩展，不需要改动 Dubbo 的源码

2，延迟加载，可以一次只加载自己想要加载的扩展实现。

3，增加了对扩展点 IOC 和 AOP 的支持，一个扩展点可以直接 setter 注入其它扩展点。

3，Dubbo 的扩展机制能很好的支持第三方 IoC 容器，默认支持 Spring Bean。

以上就是Java SPI 与 dubbo SPI的详细内容，更多关于Java SPI 与 dubbo SPI的资料请关注好吧啦网其它相关文章！