JavaSPI机制学习笔记

Posted 2020-06-17

 

　　最近在阅读框架源代码时，常常看到 SPI 的子包， 忍不住查了下： Service Provider Interface : 服务提供接口。

　　JavaSPI 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。具体而言： 1. 定义一组接口， 假设是 autocomplete.PrefixMatcher； 2. 写出接口的一个或多个实现(autocomplete.EffectiveWordMatcher, autocomplete.SimpleWordMatcher)； 3. 在 src/main/resources/ 下建立 /META-INF/services 目录， 新增一个以接口命名的文件 autocomplete.PrefixMatcher, 内容是要应用的实现类(autocomplete.EffectiveWordMatcher 或 autocomplete.SimpleWordMatcher 或两者)； 4. 使用 ServiceLoader 来加载配置文件中指定的实现。 

　　SPI 的应用之一是可替换的插件机制。比如查看 JDBC 数据库驱动包，mysql-connector-java-5.1.18.jar 就有一个 /META-INF/services/java.sql.Driver 里面内容是 com.mysql.jdbc.Driver 。

　　

 

 　 代码示例：

　   1. 编写接口和实现类： autocomplete.PrefixMatcher,  autocomplete.EffectiveWordMatcher, autocomplete.SimpleWordMatcher 见 《输入自动提示与补全功能的设计与实现》；

　　2. 在 src/main/resources/ 下建立文件 /META-INF/services/ autocomplete.PrefixMatcher 填入上述两个类之一或两者都填；　

　　3. 编写测试类。      

package autocomplete;

import java.util.Iterator;
import java.util.ServiceLoader;

/**
 * Created by lovesqcc on 16-2-29.
 */
public class PrefixMatcherTest {

    public static void main(String[] args) {
        ServiceLoader<PrefixMatcher> matcher = ServiceLoader.load(PrefixMatcher.class);
        Iterator<PrefixMatcher> matcherIter = matcher.iterator();
        while (matcherIter.hasNext()) {
            PrefixMatcher wordMatcher = matcherIter.next();
            System.out.println(wordMatcher.getClass().getName());
            String[] prefixes = new String[] {"a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "i",
                    "l", "n", "p", "r", "s", "t", "v", "w", "do", "finally"};
            for (String prefix: prefixes) {
                System.out.println(wordMatcher.obtainMatchedWords(prefix));
            }
        }

    }
}

 

      要写个 ServiceLoader 的简单实现也不难： 1. 读取配置文件，获取实现类的全名称字符串； 2. 使用 Java 反射机制来构造服务实现类的实例。可以使用泛型方法，避免获取的时候做类型转换。不过 JDK 自带的 java.util.ServiceLoader 实现得更加严谨一些，使用了 ClassLoader 来加载类，并使用迭代器来获取服务实现类。思路大体相同。

package autocomplete;

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * Created by lovesqcc on 16-2-29.
 * A very Simple JavaSPI implementation using java reflection
 */
public class SimpleServiceLoader {

    private static final String PREFIX = "/META-INF/services/";

    public static <T> List<T> load(Class<T> cls) {
        List<String> implClasses = readServiceFile(cls);
        List<T> implList = new ArrayList<T>();
        for (String implClass : implClasses) {
            Class<T> c = null;
            try {
                c = (Class<T>) Class.forName(implClass);
                implList.add(c.newInstance());
            } catch (Exception e) {
                return new ArrayList<T>();
            }
        }
        return implList;
    }

    private static List<String> readServiceFile(Class<?> cls) {
        String infName = cls.getCanonicalName();
        String fileName = cls.getResource(PREFIX+infName).getPath();
        try {
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(new File(fileName)));
            String line = "";
            List<String> implClasses = new ArrayList<String>();
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                implClasses.add(line);
            }
            return implClasses;
        } catch (FileNotFoundException fnfe) {
            System.out.println("File not found: " + fileName);
            return new ArrayList<String>();
        } catch (IOException ioe) {
            System.out.println("Read file failed: " + fileName);
            return new ArrayList<String>();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<PrefixMatcher> implList = load(PrefixMatcher.class);
        if (implList != null && implList.size() >0) {
            for (PrefixMatcher matcher: implList) {
                System.out.println(matcher.obtainMatchedWords("sh"));
            }
        }
    }
}