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利用Java SPI机制实现可插拔的应用插件
什么是spi
Java SPI#xff08;Service Provider Interface#xff09;机制是 Java 提供的一种用于实现组件化、可插拔式架构的机制。通过 SPI#xff0c;Java 应用…自己搭建了个小博客本文与这篇文章同步
利用Java SPI机制实现可插拔的应用插件
什么是spi
Java SPIService Provider Interface机制是 Java 提供的一种用于实现组件化、可插拔式架构的机制。通过 SPIJava 应用程序可以在运行时动态地加载和实例化服务实现类而无需在编译时将其硬编码到应用程序中。 SPI 机制的核心概念是服务提供者、服务接口和服务配置文件 1.服务接口定义了一组服务的接口或抽象类表示一种功能或约定。 2.服务提供者实现了服务接口的具体类。这些类可能由不同的供应商提供用户可以根据需求选择其中一个或多个。 3.服务配置文件在资源目录 META-INF/services 下以服务接口的全限定名为文件名内容是实现该服务接口的具体类的全限定名列表。这个文件告诉了 Java 运行时哪些类提供了特定的服务。
如何使用Spi
SPI 机制的使用步骤通常包括以下几个步骤 1.定义服务接口定义服务接口明确服务的功能和约定。 2.实现服务提供者编写实现服务接口的具体类可以有多个不同的实现。 3.创建服务配置文件在 META-INF/services 目录下创建以服务接口全限定名命名的文件文件内容为提供该服务的实现类的全限定名列表。 4.获取服务实现使用 ServiceLoader 类加载并获取服务接口的具体实现。
使用步骤示例
pom.xml
dependencygroupIdcom.google.auto.service/groupIdartifactIdauto-service/artifactIdversion1.0.1/versionscopeprovided/scope
/dependency引入auto-service是因为Google 的 AutoService 库提供的一个注解AutoService它的类全限定名com.google.auto.service.AutoService它可以帮助开发者自动生成 SPI 配置文件而不需要手动创建 META-INF/services/ 文件夹和配置文件。这个库会在编译时扫描带有 AutoService 注解的类并自动将其注册到 SPI 服务配置文件中。
定义服务接口
DataSourceProcessor
package com.wizard.aquarius.spi;/*** author zhaoyijie* since 2024/2/22 17:51*/
public interface DataSourceProcessor {/*** get datasource Driver*/String getDatasourceDriver();}实现服务提供者
MySQLDataSourceProcessor
package com.wizard.aquarius.spi;import com.google.auto.service.AutoService;/*** author zhaoyijie* since 2024/2/22 17:52*/
AutoService(DataSourceProcessor.class)
public class MySQLDataSourceProcessor implements DataSourceProcessor {Overridepublic String getDatasourceDriver() {return com.mysql.cj.jdbc.Driver;}
}PostgreSQLDataSourceProcessor
package com.wizard.aquarius.spi;import com.google.auto.service.AutoService;/*** author zhaoyijie* since 2024/2/22 17:57*/
AutoService(DataSourceProcessor.class)
public class PostgreSQLDataSourceProcessor implements DataSourceProcessor{Overridepublic String getDatasourceDriver() {return org.postgresql.Driver;}}获取服务实现
package com.wizard.aquarius.spi;import java.util.ServiceLoader;/*** author zhaoyijie* since 2024/2/22 17:50*/
public class SPITest {public static void main(String[] args) {ServiceLoader.load(DataSourceProcessor.class).forEach(factory - {String datasourceDriver factory.getDatasourceDriver();System.out.println(datasourceDriver);});}
}运行结果
com.mysql.cj.jdbc.Driver
org.postgresql.Driver查看编译后的文件夹
zhaoyijiezhaoyijiedeMacBook-Pro classes % tree
.
├── META-INF
│ └── services
│ └── com.wizard.aquarius.spi.DataSourceProcessor
└── com└── wizard└── aquarius├── spi├── DataSourceProcessor.class├── MySQLDataSourceProcessor.class├── PostgreSQLDataSourceProcessor.class└── SPITest.class查看com.wizard.aquarius.spi.DataSourceProcessor文件内容
com.wizard.aquarius.spi.MySQLDataSourceProcessor
com.wizard.aquarius.spi.PostgreSQLDataSourceProcessor这里验证了文件内容为提供该服务的实现类的全限定名列表。
开源项目中哪些应用使用SPI
1.Apache Hadoop Hadoop 中的文件系统抽象层 org.apache.hadoop.fs.FileSystem 就是一个经典的 SPI 示例。不同的文件系统比如 HDFS、本地文件系统、S3 等都可以实现这个接口并通过 SPI 机制来动态注册和加载。这种设计使得 Hadoop 可以支持不同的存储后端实现了高度的可扩展性。
// 使用 ServiceLoader 加载文件系统
ServiceLoaderFileSystem fileSystems ServiceLoader.load(FileSystem.class);
for (FileSystem fs : fileSystems) {
// 使用加载到的文件系统
// ...
}2.Apache HBase HBase 是一个分布式、面向列的 NoSQL 数据库。它的存储引擎是可插拔式的不同的存储引擎比如 HDFS、本地文件系统、RockDB 等都可以通过实现 org.apache.hadoop.hbase.regionserver.wal.WALProvider 接口来集成到 HBase 中。 3.Apache Kafka Kafka 是一个分布式流处理平台用于发布和订阅消息流。Kafka 中的消息存储实现了 SPI 机制不同的存储后端比如日志文件、Kafka Connect、Kafka Streams都可以通过实现 org.apache.kafka.common.record.MemoryRecords.MemoryRecordsBuilder 接口来实现自定义的消息存储逻辑。 4.Apache Dubbo Dubbo 是一款高性能的分布式服务框架。在 Dubbo 中SPI 机制被广泛应用于扩展点的加载和扩展比如注册中心的实现、协议的扩展、负载均衡的策略等所有这些都可以通过实现对应的 SPI 接口来进行扩展和定制。 以下是 Dubbo 中的一个示例展示了如何加载并使用扩展点
// 加载并使用扩展点
ExtensionLoaderRegistryFactory loader ExtensionLoader.getExtensionLoader(RegistryFactory.class);
RegistryFactory registryFactory loader.getExtension(zookeeper);
Registry registry registryFactory.getRegistry(new URL(zookeeper://localhost:2181));5.Apache Maven Maven 是一个项目管理和构建工具。它也使用了 SPI 机制比如插件机制、生命周期扩展点等都是通过 SPI 实现的。Maven 核心提供了一系列 SPI 接口而插件开发者可以通过实现这些接口来扩展 Maven 的功能。 这些只是开源项目中 SPI 应用的一部分示例。SPI 机制的松耦合、可插拔性强、易于扩展等优点使得应用程序更加灵活和可维护。
