SPI 全名為 Service Provider Interface，是一種 JDK 內建的動態載入實作擴充點的機制，透過 SPI 技術我們可以動態取得介面的實作類，不用自己來創建。這不是什麼特別的技術，只是 一種設計理念。
Java SPI 其實是基於介面的程式設計＋策略模式＋設定檔組合實作的動態載入機制。
系統設計的各個抽象，往往有很多不同的實作方案，在面向的物件的設計裡，一般推薦模組之間基於介面編程，模組之間不對實作類別進行硬編碼。如果程式碼中引用了特定的實作類，那麼就違反了可插拔的原則。為了進行實現的替換，需要對程式碼進行修改。需要一種服務發現機制，以實現在模組組裝時無需在程式中動態指定。
Java SPI提供了一個機制，可以尋找與某個介面相關的服務實作。在模組化設計中，一種類似IOC思想的機制被廣泛使用，即將組件的組裝控制權轉移到程式之外。所以SPI的核心思想就是解耦。
呼叫者根據實際使用需求 啟用、擴充、或取代框架的實作策略
以下是一些使用了該機制的場景
JDBC驅動，載入不同資料庫的驅動類別
Spring中大量使用了SPI,例如：對servlet3.0規格對ServletContainerInitializer的實作、自動類型轉換Type Conversion SPI(Converter SPI、Formatter SPI)等
#Dubbo中也大量使用SPI的方式實現框架的擴展, 不過它對Java提供的原生SPI做了封裝，允許使用者擴充實作Filter介面
Tomcat 載入META-INF/services下找需要載入的類別
SpringBoot專案中使用@SpringBootApplication註解時，會開始自動配置，而啟動配置則會去掃描META-INF/spring.factories下的配置類別
4.1 應用程序呼叫ServiceLoader.load方法
ServiceLoader.load方法內先建立一個新的ServiceLoader，並實例化該類別中的成員變數
private static final String PREFIX = "META-INF/services/";
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();
}
/**
*
* 在调用该方法之后，迭代器方法的后续调用将延迟地从头开始查找和实例化提供程序，就像新创建的加载程序所做的 那样
*/
public void reload() {
providers.clear(); //清除此加载程序的提供程序缓存，以便重新加载所有提供程序。
lookupIterator = new LazyIterator(service, loader);
}
private class LazyIterator implements Iterator<S>{
Class<S> service;
ClassLoader loader;
Enumeration<URL> configs = null;
Iterator<String> pending = null;
String nextName = null;
private boolean hasNextService() {
if (nextName != null) {
return true;
}
if (configs == null) {
try {
//找到配置文件
String fullName = PREFIX + service.getName();
//加载配置文件中的内容
if (loader == null)
configs = ClassLoader.getSystemResources(fullName);
else
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
pending = parse(service, configs.nextElement());
}
//获取配置文件中内容
nextName = pending.next();
return true;
}
}
/**
*
* 通过反射 实例化配置文件中的具体实现类
*/
private S nextService() {
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");
}
if (!service.isAssignableFrom(c)) {
fail(service,
"Provider " + cn + " not a subtype");
}
try {
S p = service.cast(c.newInstance());
providers.put(cn, p);
return p;
} catch (Throwable x) {
fail(service,
"Provider " + cn + " could not be instantiated",
x);
}
throw new Error(); // This cannot happen
}#步驟1 新建以下類別
public interface IService {
/**
* 获取价格
* @return
*/
String getPrice();
/**
* 获取规格信息
* @return
*/
String getSpecifications();
}public class GoodServiceImpl implements IService {
@Override
public String getPrice() {
return "2000.00元";
}
@Override
public String getSpecifications() {
return "200g/件";
}
}public class MedicalServiceImpl implements IService {
@Override
public String getPrice() {
return "3022.12元";
}
@Override
public String getSpecifications() {
return "30粒/盒";
}
}步驟2、在src/main/resources/ 下建立/META-INF/services 目錄, 新增一個以介面命名的文件org.example.IService.txt 。內容是要應用的實作類，我這邊需要放入的資料如下
org.example.GoodServiceImpl
org.example.MedicalServiceImpl
#步驟3、使用ServiceLoader 來載入設定檔中指定的實作。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
final ServiceLoader<IService> serviceLoader = ServiceLoader.load(IService.class);
serviceLoader.forEach(service -> {
System.out.println(service.getPrice() + "=" + service.getSpecifications());
});
}
}輸出:
2000.00元=200g/件
3022.12元=30粒/盒
解耦 使得第三方服務模組的組裝控制的邏輯與呼叫者的業務代碼分離，而不是耦合在一起，應用程式可以根據實際業務情況啟用框架擴展或替換框架組件。相較於使用提供介面jar包，供第三方服務模組實現介面的方式，SPI的方式使得來源框架，不必關心介面的實作類別的路徑
雖然ServiceLoader也算是使用的延遲加載，但是基本上只能透過遍歷全部獲取，也就是接口的實現類別全部加載並實例化一遍。如果某些實作類別被載入並實例化，但你並不需要使用它們，那麼就會造成資源浪費。取得特定實作類別的方式過於受限，只能使用迭代器形式來取得，無法基於特定參數取得對應的實作類別
#多個並發多執行緒使用ServiceLoader類別的實例是不安全的
以上是Java中的SPI機制是什麼的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
