Java SPI机制实践

1. SPI机制

SPI（Service Provider Interface），是Java自带的服务加载及发现机制，便于第三方对服务进行实现或扩展。

服务，通常用接口或抽象类来定义，实现类也可以但不推荐使用。
服务提供者，即服务的具体实现，通常是一个实现类，当然通常也可以是一个第三方独立服务的代理。

服务加载及发现机制，定义好服务及提供者之后，在META-INF/services下新建一个文件，以服务接口或抽象类的全限定名命名。文件中每一行代表一个服务提供者，写实现类的全限定名，以#号代表注释。文件定义好后，使用ServiceLoader工具类进行加载和实例化。

2. SPI实践

以Hash算法为例，先定义服务如下：

public interface Hash {    public String hash(String value);}

Java自带的及murur的服务实现如下：

public class JavaHash implements Hash {    public JavaHash() {    }    @Override    public String hash(String value) {        Objects.requireNonNull(value, "value cann't be null");        int hash = value.hashCode();        return Integer.toHexString(hash);    }}public final class MurmurHash implements Hash {    public MurmurHash() {    }    @Override    public String hash(String value) {        Objects.requireNonNull(value, "value cann't be null");        byte[] bytes = value.getBytes();        int hash = this.hash(bytes, bytes.length, -1);        return Integer.toHexString(hash);    }    private int hash(byte[] data, int length, int seed) {        int h = seed ^ length;        ……        return h;    }}

在META-INF/services下新建文件com.github.myron.spi.Hash，内容如下：

# Hash Service Providercom.github.myron.spi.JavaHashcom.github.myron.spi.MurmurHash

服务加载及使用示例如下：

public static void main(String[] args) {    ServiceLoader<Hash> hashServices = ServiceLoader.load(Hash.class);    String value = "A simple service-provider loading facility.";    for (Hash hash : hashServices) {        String result = hash.hash(value);        System.out.println(hash.getClass().getSimpleName() + ": " + result);    }}

运行结果如下：

JavaHash: 60fddbfMurmurHash: a44a39a

1、服务实现类必须有无参构造子，ServiceLoader中直接使用Class.newInstance()进行实例化。
2、在Marven项目中，META-INF/services目录需放在在src/main/resources下。

3. SPI应用场景

SPI机制，在JDK中有多个应用场景，如Java Sound1、Java File Systems、Java Image I/O等。

服务治理开源框架Dubbo2，也参考SPI实现了自己的扩展机制，方便使用者定义自己的Protocol、Filter等。

总体而言，SPI适用于在框架或工具包中预留扩展点，方便第三方实现自定义的服务。

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wikipedia: Service provider interface
Java: ServiceLoader
Java spi机制浅谈

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1. 参见Java Sound SPI introduction ↩
2. 参见Dubbo扩展点加载 ↩