面向接口編程+策略模式

實現

建立接口

Robot

public interface Robot { /** * 測試方法1 */ void sayHello();}

多個實現類實現接口

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(){}}

配置實現類與接口

在META-INF/services目錄下建立一個以接口全限定名為名字的文件,里面的內容是實現類的全限定名

原理

通過ServiceLoader與配置文件中的全限定名加載所有實現類,根據迭代器獲取具體的某一個類

我們通過對下面一段代碼的分析來說明

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

load(Robot.class)這個方法的目的只是為了設置類加載器為線程上下文加載器,我們當然可以不這么做,直接調用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);}

這個load方法其實也沒有做什么實質的事,僅僅是實例化了一個ServiceLoad對象返回罷了

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

那是不是構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() { //這里的provider是一個對于已實例化對象的緩存,為Map類型providers.clear();lookupIterator = new LazyIterator(service, loader); }

沒有,這里僅僅只是檢驗了參數和權限這樣一些準備操作.然后實例化了一個LazyIterator

這是LazyIterator的構造函數

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

然后....,沒了,ServiceLoader<Robot> serviceLoader=ServiceLoader.load(Robot.class);執行完畢了,到這里,并沒有實例化我們所需要的Robot對象,而僅僅只是返回了一個ServiceLoader對象

這時候如果我們去看serviceLoader的對象方法是這樣的

有用的只有這三個方法,reload上面已經提到過,只是重新實例化一個對象而已.

而另外兩個iterator()是個迭代器,foreach也只是用于迭代的語法糖罷了.如果我們debug的話,會發現foreach的核心依舊會變成iterator(),好了,接下來重點看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();} };

這個方法實際上是返回了一個Iterator對象.而通過這個Iterator,我們可以遍歷獲取我們所需要的Robot對象.

我們來看其用于獲取對象的next方法

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

這個方法是先在緩存里找,緩存里找不到,就需要用最開始的實例化的lookupIterator找

再來看看它的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); }}

這方法的核心是nextService,我們繼續看實現,這個方法比較長,我貼一部分核心

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()判斷是否還可以繼續迭代,通過class.forName反射獲取實例,最后再加入到provider緩存中.于是基本邏輯就完成了.那nextName哪來的.是在hasNextService()中獲取的.

依舊只有核心代碼

//獲取文件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();

根據前綴(即META-INF/services)和接口的全限定名去找到對應的配置文件.然后加載里面的配置,獲取具體實現類的名字.

實現

建立接口

與原生SPI不同,dubbo需要加入@SPI注解

Robot

@SPIpublic interface Robot { /** * 測試方法1 */ void sayHello();}

多個實現類實現接口

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(){}}

配置實現類與接口

在META-INF/dubbo目錄下建立一個以接口全限定名為名字的文件,里面的內容是自定義名字與類的全限定名的鍵值對,舉個例子

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

原理

我們通過對下列代碼的調用來進行分析

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

第一句代碼沒什么好說的,只是獲取一個Robot的ExtensionLoader對象并且緩存在Map中,下次如果是同樣的接口可以直接從map中獲取

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);}

再來看第二句代碼

//從緩存中找final Holder<Object> holder = getOrCreateHolder(name);Object instance = holder.get();//雙重檢查if (instance == null) { synchronized (holder) {instance = holder.get();if (instance == null) { instance = createExtension(name); holder.set(instance);} }}

首先從緩存里找，找不到再創建一個新的對象。

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;

注意對于Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name);這一句的理解，這一句是獲取配置文件中所有類的Class實例，而不是獲取所有擴展類的實例。

接下來的流程其實也就簡單了從EXTENSION_INSTANCES緩存中獲取instance實例,如果沒有,就借助Class對象實例化一個,再放入緩存中

接著用這個instance去實例化一個包裝類然后返回.自此,一個我們需要的對象產生了.

最后我們看看getExtensionClasses()這個方法

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

這里的classes就是用來存各個擴展類Class的Map緩存,如果不存在的話,會調用loadExtensionClasses();去加載,剩下的就是找到對應路徑下的配置文件,獲取全限定名了

上文我在分析Dubbo SPI時,多次提到Map,緩存二詞,我們可以具體有以下這些.其實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;

對比原生的java SPI,dubbo的無疑更靈活,可以按需去加載某個類,也可以很便捷的通過自定義的名字去獲取類.而且Dubbo還支持setter注入.這點以后再講.

最后提一個問題,java原生的SPI只有在用iterator遍歷到的時候才會實例化對象,那能不能在遇到自己想要的實現對象時就停止遍歷,避免不必要的資源消耗呢?

補充：下面看下Dubbo SPI 和 Java SPI 區別？

JDK 標準的 SPI 會一次性加載所有的擴展實現，如果有的擴展吃實話很耗時，但

也沒用上，很浪費資源。

所以只希望加載某個的實現，就不現實了

1，對 Dubbo 進行擴展，不需要改動 Dubbo 的源碼

2，延遲加載，可以一次只加載自己想要加載的擴展實現。

3，增加了對擴展點 IOC 和 AOP 的支持，一個擴展點可以直接 setter 注入其它擴展點。

3，Dubbo 的擴展機制能很好的支持第三方 IoC 容器，默認支持 Spring Bean。

以上就是Java SPI 與 dubbo SPI的詳細內容，更多關于Java SPI 與 dubbo SPI的資料請關注好吧啦網其它相關文章！