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作者 | 京東云開發者-京東物流 龔航林

原文鏈接：https://my.oschina.NET/u/4090830/blog/10116011

1 SPI 簡介1.1 SPI(Service Provider Interface)

本質：將接口實現類的全限定名配置在文件中，并由服務加載器讀取配置文件，加載實現類。這樣可以在運行時，動態為接口替換實現類。

JAVA SPI：用來設計給服務提供商做插件使用的。基于策略模式來實現動態加載的機制。我們在程序只定義一個接口，具體的實現交個不同的服務提供者；在程序啟動的時候，讀取配置文件，由配置確定要調用哪一個實現。

dubbo SPI：在 dubbo 中也有 SPI 機制，雖然都需要將接口全限定名配置在文件中，但是 dubbo 并沒有使用 java 的 spi 機制，而是重新實現了一套功能更強的 SPI 機制，支持了 AOP 與依賴注入，并且 利用緩存提高加載實現類的性能，同時 支持實現類的靈活獲取。基于 SPI，我們可以很容易的對 Dubbo 進行拓展。例如 dubbo 當中的 protocol，LoadBalance 等都是通過 SPI 機制擴展。

2 java SPI2.1 實現過程

1）需要在 classpath 下創建一個目錄，該目錄命名必須是：META-INF/service

2）在該目錄下創建一個 文本文件，該文件需要滿足以下幾個條件

• 文件名必須是擴展的接口的全路徑名稱
• 文件內部描述的是該擴展接口的所有實現類
• 文件的編碼格式是 UTF-8

3）通過 java.util.ServiceLoader 的加載機制來加載服務

2.2 工作原理

1）當調用 ServiceLoader.load (Class clz) 方法時，會到 jar 中中的目錄 “META-INF/services/“ + clz.getName 進行文件讀取，

2）當在調用 ServiceLoader.forEach 方法時，實際走的是 LazyIterator，當在調用 LazyIterator.hasNext 時，在文件中讀取到實際的服務實現類并把它們通過調用 Class.forName (String name, boolean initialize,ClassLoader loader)。

2.3 實際應用

javaSPI 我們最熟悉的應用就是數據庫驅動了，MySQL 和 oracle 驅動針對 JDBC 分別有自己的實現，這就有賴于 java 的 SPI 機制。

3 dubbo SPI3.1 實現過程

1）需要在 classpath 下創建一個目錄，該目錄命名可以是：META-INF/service/、META-INF/dubbo/、META-INF/dubbo/internal/

2）在該目錄下創建一個 文本文件，該文件需要滿足以下幾個條件

• 文件名必須是擴展的接口的全路徑名稱
• 文件內部描述的是該擴展接口的所有實現類，將服務實現類寫成 KV 鍵值對的形式，Key 是拓展類的 name，Value 是擴展的全限定名實現類。

3）通過 org.Apache.dubbo.common.extension.Extensier 的加載機制來加載服務

3.2 工作原理

1）我們首先通過 Extensier 的 getExtensier 方法獲取一個接口的 Extensier 實例，然后再通過 Extensier 的 getExtension 方法獲取拓展類對象，源碼如下，首先是 getExtensier 方法：

new Extensier (type) 源碼如下：

注意這里創建 Extensier 對象的構造方法如下：Extensier.getExtensier 獲取 ExtensionFactory 接口的拓展類，再通過 getAdaptiveExtension 從拓展類中獲取目標拓展類。

2）通過 Extensier.getExtensier 取到接口的加載器 Loader 之后，再通過 getExtension 方法獲取需要拓展類對象。

以上代碼首先檢查 holder 中的實例緩存，緩存未命中則創建拓展對象。dubbo 中包含了大量的擴展點緩存。這個就是典型的使用空間換時間的做法。

創建拓展類對象步驟分別為：

1. 通過 getExtensionClasses 從配置文件中加載所有的拓展類，再通過名稱獲取目標拓展類
2. 通過反射創建拓展對象
3. 向拓展對象中注入依賴
4. 將拓展對象包裹在相應的 WrApper 對象中

我們接下來重點看下 getExtensionClasses 方法：

先從緩存中獲取 class，緩存未命中則調用 loadExtensionClasses 方法加載，我們再看下 loadExtensionClasses 這個方法：

我們看到這里遍歷調用了多個策略去加載 class 的，跟到這里我們發現非常有意思的是：dubbo 在加載 META-INF 目錄下的 class 鍵值對的時候采用了 javaSPI 的方式

這里 dubbo 使用 javaSPI 的方式加載到 3 中類加載策略：

org.apache.dubbo.common.extension.DubboInternalLoadingStrategy 用于加載 META-INF/dubbo/internal/ 中的 class

org.apache.dubbo.common.extension.DubboLoadingStrategy 用于加載 META-INF/dubbo/ 中的 class

org.apache.dubbo.common.extension.ServicesLoadingStrategy 用于加載 META-INF/service/ 中的 class

dubbo 的 SPI 還提供了自適應（Adaptive）、自動注入的功能就不在這里過多展開了，有興趣可以自行了解。

3.3 實際應用

dubbo 中大量使用了 SPI 機制：

例如 dubbo 的多協議的實現：

4 javaSPI 和 dubboSPI 對比

1. Java SPI 在加載擴展點的時候，會一次性加載所有可用的擴展點，很多是不需要的，會浪費系統資源。dubboSPI 有選擇性地加載所需要的 SPI 接口。
2. javaSPI 配置文件中只是簡單的列出了所有的擴展實現，而沒有給他們命名。導致在程序中很難去準確的引用它們。而 dubboSPI 配置文件中以鍵值對的形式有別名，易于區分。
3. SPI 擴展如果依賴其他的擴展，javaspi 做不到自動注入和裝配，dubbo 可以實現自動注入。
4. javaSPI 不提供類似于 Spring 的 IOC 和 AOP 功能，dubboSPI 是支持的