浅析 Java - SPI 机制 | 京东云技术团队

SPI 是什么

SPI 全称 Service Provider Interface，是 Java 提供的一套用来被第三方实现或者扩展的 API，它可以用来启用框架扩展和替换组件。

整体机制如下图

Java SPI 实际上是“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。

使用场景

适用于：调用者根据实际使用需要，启用、扩展、或者替换框架的实现策略

比较常见的例子：

• 数据库驱动加载接口实现类的加载，JDBC 加载不同类型数据库的驱动

• 日志门面接口实现类加载，SLF4J 加载不同提供商的日志实现类

• Spring 中大量使用了 SPI,比如：对 servlet3.0 规范对 ServletContainerInitializer 的实现、自动类型转换 Type Conversion SPI(Converter SPI、Formatter SPI)等

• Dubbo 中也大量使用 SPI 的方式实现框架的扩展, 不过它对 Java 提供的原生 SPI 做了封装，允许用户扩展实现 Filter 接口

使用介绍

要使用 Java SPI，需要遵循如下约定：

• 当服务提供者提供了接口的一种具体实现后，在 jar 包的 META-INF/services 目录下创建一个以“接口全限定名”为命名的文件，内容为实现类的全限定名；

• 接口实现类所在的 jar 包放在主程序的 classpath 中；

• 主程序通过 java.util.ServiceLoder 动态装载实现模块，它通过扫描 META-INF/services 目录下的配置文件找到实现类的全限定名，把类加载到 JVM；

• SPI 的实现类必须携带一个不带参数的构造方法；

总结

• 优点：使用 Java SPI 机制的优势是实现解耦，使得第三方服务模块的装配控制的逻辑与调用者的业务代码分离，而不是耦合在一起。应用程序可以根据实际业务情况启用框架扩展或替换框架组件。

• 缺点：

• 虽然 ServiceLoader 也算是使用的延迟加载，但是基本只能通过遍历全部获取，也就是接口的实现类全部加载并实例化一遍。如果你并不想用某些实现类，它也被加载并实例化了，这就造成了浪费。获取某个实现类的方式不够灵活，只能通过 Iterator 形式获取，不能根据某个参数来获取对应的实现类。

• 多个并发多线程使用 ServiceLoader 类的实例是不安全的。

作者：京东零售 曹志飞

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