Java中的SPI扩展机制（有demo）

一、什么是SPI

SPI ，全称为 Service Provider Interface，是一种服务发现机制。它通过在ClassPath路径下的META-INF/services文件夹查找文件，自动加载文件里所定义的类。

二、设计的目的

肯定是为了扩展性，在不想修改源码的情况下，去替换系统原有的实现，代价最小也最灵活。

三、案例demo

先看看目录接结构

• spi-api模块：定义扩展接口
• spi-client模块：扩展的模块
• spi-test模块：测试模块

github地址：https://github.com/XiaoBinNumberOne/java-spi-demo

四、源码分析

首先看看ServiceLoader.java类结构

ServiceLoader.load,load方法创建了一些属性，重要的是实例化了内部类，LazyIterator。最后返回ServiceLoader的实例。

public final class ServiceLoader<s> implements Iterable<s>
    private ServiceLoader(Class<s> svc, ClassLoader cl) {
        //要加载的接口
        service = Objects.requireNonNull(svc, "Service interface cannot be null");
        //类加载器
        loader = (cl == null) ? ClassLoader.getSystemClassLoader() : cl;
        //访问控制器
        acc = (System.getSecurityManager() != null) ? AccessController.getContext() : null;
        //先清空
        providers.clear();
        //实例化内部类 
        LazyIterator lookupIterator = new LazyIterator(service, loader);
    }
}

查找实现类和创建实现类的过程，都在LazyIterator完成。当我们调用iterator.hasNext和iterator.next方法的时候，实际上调用的都是LazyIterator的相应方法。

public Iterator<s> iterator() {
    return new Iterator<s>() {
        public boolean hasNext() {
            return lookupIterator.hasNext();
        }
        public S next() {
            return lookupIterator.next();
        }
        .......
    };
}

所以，我们重点关注lookupIterator.hasNext()方法，它最终会调用到hasNextService。

private class LazyIterator implements Iterator<s>{
    Class<s> service;
    ClassLoader loader;
    Enumeration configs = null;
    Iterator pending = null;
    String nextName = null; 
    private boolean hasNextService() {
        //第二次调用的时候，已经解析完成了，直接返回
        if (nextName != null) {
            return true;
        }
        if (configs == null) {
            //META-INF/services/ 加上接口的全限定类名，就是文件服务类的文件
            //META-INF/services/com.viewscenes.netsupervisor.spi.SPIService
            String fullName = PREFIX + service.getName();
            //将文件路径转成URL对象
            configs = loader.getResources(fullName);
        }
        while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {
            //解析URL文件对象，读取内容，最后返回
            pending = parse(service, configs.nextElement());
        }
        //拿到第一个实现类的类名
        nextName = pending.next();
        return true;
    }
}