Java Spi的原理和实践
Java SPI的概念和术语
SPI: 全称是 Service Provider Interface
它是从 java 6 开始引入的，是一种基于 ClassLoader 来发现并加载服务的机制。
一个标准的SPI，由三个组件构成，分别是：
Service
Service，是一个公开的接口或抽象类，定义了一个抽象的功能模块。
Service Provider
Service Provider，则是 Service 接口的一个实现类。
ServiceLoader
ServiceLoader，是SPI机制中的核心组件，负责在运行时发现并加载 Service Provider。
Java SPI 的运行流程：
思考
思考：
1. SPI 的作用是什么？解决了什么问题？
2. 如果要实现一个 SPI 应用，需要怎么做?
3. 背后的设计思想是什么？我们能得到什么启示？
Java SPI 在 JDBC 中的应用
JDBC，全称是 Java DataBase Connectivity
- JDBC 即使用 Java 语言来访问数据库的一套 API
- 每个数据库厂商都会提供各自的 JDBC 实现
JDBC 架构图： 
SPI 之前 JDBC 访问数据库
应用程序
- Load Driver
- Open Connection
- Execute Statement
- Process ResultSet
- Close Connection
// 1. 加载驱动(使用 Class.forName
// JDBC 要求 Driver 实现类在类加载的时候，能将自身的实例对象自动注册到 DriverManager 中，从而加载数据库驱动
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
Class.forName("com.mysql.jdbc.OracleDriver");
Class.forName("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver");
// 2. 打开数据库连接
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
// 3. 执行SQL语句(使用 Statement 类)
Statement st = conn.createStatement();
ResultSet rs = st.executeQuery("SELECt * FROM table_user LIMIT 1");
// 4. 处理结果集(使用 ResultSet 类)
while (rs.next()) {
System.out.println(rs.getInt("id));
}
// 5. 关闭连接
rs.close();
st.close();
conn.close();
Java SPI 出现后 JDBC 访问数据库
// 1. 引入数据库驱动的 JAR 包（例如 mysql-connector-java.<version>.jar）
// 2. 打开数据库连接
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, passowrd);
// 3. 执行SQL语句(使用 Statement 类)
Statement st = conn.createStatement();
ResultSet rs = st.executeQuery("SELECt * FROM table_user LIMIT 1");
// 4. 处理结果集(使用 ResultSet 类)
while (rs.next()) {
System.out.println(rs.getInt("id));
}
// 5. 关闭连接
rs.close();
st.close();
conn.close();
Java SPI 的三大规范要素
1. 规范的配置文件：
- 文件路径：必须在JAR包中的 META-INF/services 目录下
- 文件名称：Service 接口的全限定名
- 文件内容：Service 实现类（即Service Provider类）的全限定名。如果有多个实现类，那么每一个实现类在文件中单独占据一行
2. Service Provider 类必须具备无参的默认构造方法：
- Service 接口的实现类，即 Service Provider 类，必须具备无参的默认构造方法。因为随后通过反射技术实例化它时，是不带参数的
3. 保证能加载到配置文件和 Service Provider 类
- 方式一：将 Service Provider 的 JAR 包放到 classpath 中（最常用）
- 方式二：将 JAR 包安装到 JRE 的扩展目录中
- 方式三：自定义一个 ClassLoader
总结
作用
提供了一种组建发现和注册的方式，可以用于实现各种插件，或者灵活替换框架所使用的组建
优点
基于面向接口编程，优雅地实现模块之间的解耦
设计思想
面向接口 + 配置文件 + 反射技术
应用场景
JDBC SLF4J Servlet容器初始化 ...
Java SPI 与 SpringBoot 自动配置
SpringBoot 自动配置，即大名鼎鼎的 Auto-Configuration:
- 它是指基于你引入的依赖 Jar 包，对 SpringBoot 应用进行自动配置
- 提供了自动配置功能的依赖 Jar 包，通常被称为 starter，例如 mybatis-spring-boot-starter 等等
Java SPI 的设计思想
- 使用约定的配置文件
- 谁提供 Jar 包，也负责提供配置文件
- 高内聚低耦合，代码+配置一肩挑
- 使用 ClassLoader 的 getResource 和 getResources 方法，来读取 classpath 中的配置文件
SpringBoot 自动配置的核心实现
- 使用约定的配置文件：
- 文件路径是：META-INF/spring.factories
- 文件内容是"key=value1,value2,...valueN"的格式。其中 key 是 "EnableAutoConfiguration" 的类名，value 是自动配置的类名
- 提供自动配置类的 Jar 包中，也同时提供配置文件 META-INF/spring.factories
- 和 SPI 一样：使用 ClassLoader 的 getResource 和 getResources 方法，来读取 classpath 中的配置文件