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在 java 中使用 SPI 创建可扩展的应用程序

发布于: 2020 年 08 月 22 日
在java中使用SPI创建可扩展的应用程序

简介

什么是可扩展的应用程序呢?可扩展的意思是不需要修改原始代码,就可以扩展应用程序的功能。我们将应用程序做成插件或者模块。



这样可以在不修改原应用的基础上,对系统功能进行升级或者定制化。



本文将会向大家介绍如何通过java中的SPI机制实现这种可扩展的应用程序。



SPI简介

SPI的全称是Java Service Provider Interface。是java提供的一种服务发现的机制。



通过遵循相应的规则编写应用程序之后,就可以使用ServiceLoader来加载相应的服务了。



SPI的实现主要分为4个部分:



  1. Service Provider Interface: SPI是一个interface或者是抽象类,其中定义了我们需要扩展实现的功能。

  2. Service Providers:这是SPI的具体实现,提供了具体的实现功能

  3. SPI Configuration File:SPI的配置文件,通过在配置文件我们来配置相关的SPI发现信息。

  4. ServiceLoader: ServiceLoader是用来加载和发现服务的java类,并提供了很多有用的方法。

SPI的普通java实现

讲完SPI的定义,大家可能还是不清楚SPI到底是做什么的,又该怎么使用它。



不用急,我们下面通过一个例子来说明。



首先创建一个module:SPI-service,里面主要定义了一个ModuleService接口:



public interface ModuleService {
}






然后再分别创建两个module,作为ModuleService的实现:



public class ModuleServiceA implements ModuleService {

public ModuleService getModuleService(){
return new ModuleServiceA();
}
}




public class ModuleServiceB implements ModuleService {

public ModuleService getModuleService(){
return new ModuleServiceB();
}
}




接着分别在两个module中创建META-INF/services文件夹,并且在里面创建两个以 Service Provider Interface限定名为名字的文件,这里文件名是:com.flydean.base.service.ModuleService,文件里面存放的是SPI的具体实现类:



com.flydean.base.servicea.ModuleServiceA
com.flydean.base.serviceb.ModuleServiceB








最后,我们需要创建一个使用SPI的类:



public class ModuleController {

public static void main(String[] args) {
List<ModuleService> moduleServices = ServiceLoader
.load(ModuleService.class).stream()
.map(ServiceLoader.Provider::get)
.collect(toList());
log.info("{}", moduleServices);
}
}






为了更好的展示扩展应用的实际使用,我们分别创建4个模块。在实际应用中,只需要将这些jar包加入应用程序的classpath即可。



运行看下输出结果:



[com.flydean.base.servicea.ModuleServiceA@16f65612,
com.flydean.base.serviceb.ModuleServiceB@311d617d]




从结果看到,我们获得了两个ModuleService。证明系统扩展成功。



SPI在JPMS模块化系统下的实现

上面我们讲的是基本的操作,考虑一下,如果是在JDK9之后,引入了JPMS模块化系统之后,应该怎么使用SPI呢?



代码肯定是一样,我们需要修改的是SPI配置文件。



如果在JPMS中,我们就不需要使用META-INF/services了,我们只需要创建相应的module-info.java文件即可。



先看下SPI模块的module-info.java文件:



module com.flydean.service {
exports com.flydean.service;
}




这个模块我们对外暴露了service package,供其他模块调用。





接下来是SPI的实现模块:



module com.flydean.servicea {
requires com.flydean.service;
provides com.flydean.service.ModuleService with com.flydean.servicea.ModuleServiceA;
exports com.flydean.servicea;
}




这里我们使用了provides命令,定义了两个类的关联关系。





最后是调用的模块:



module com.flydean.controller {
uses com.flydean.service.ModuleService;
requires com.flydean.service;
requires lombok;
requires slf4j.api;
}




这里我们使用uses关键词来引用ModuleService。





总结

本文介绍了SPI在模块化和非模块化系统中的应用。



本文中的例子:learn-java-base-9-to-20



本文已收录于 http://www.flydean.com/java-spi-for-extensible-app/

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