vaSPI是一种基于接口编程+策略模式+约定配置文件相结合的动态加载机制，可以很方便的为一个接口找到服务实现机制。今天的文章将深入谈谈SPI。什么是SPI？SPI的全称：ServiceProviderInterface，是Java提供的一组接口，供第三方实现或扩展。它可用于启用框架扩展和替换组件。在面向对象设计中，我们一般推荐模块之间基于接口编程，模块之间不要硬编码实现类。一旦代码涉及到具体的实现类，就违反了可插拔性原则。如果需要更换一个实现，就需要修改代码。为了实现模块组装时不需要在程序中动态指定，这就需要服务发现机制。Javaspi提供了这样一种机制：一种为接口寻找服务实现的机制。这有点类似于IOC的思想，将汇编的控制权移出程序。这是JDK内置的一种服务发现机制，用来制定一些规范，而实际的实现方法则交给不同的服务厂商。如下图所示：解耦、可插拔、面向接口编程、动态类加载。服务提供者在提供接口实现时，需要在classpath下的META-INF/services/目录下创建一个以服务接口命名的文件。这个文件里面的内容就是这个接口的具体实现类。当其他程序需要该服务时，可以在jar包的META-INF/services/中找到配置文件（通常jar包作为依赖），配置文件中包含接口的具体实现类名.可以根据这个类名来加载实例化，服务就可以使用了。JDK中查找服务实现的工具类是：java.util.ServiceLoader。SPI的缺点是不能按需加载。需要遍历所有的实现并实例化，然后在循环中找到我们需要的实现。如果不想用某个实现类，或者某个类实例化比较耗时，也加载实例化，造成浪费。获取某个实现类的方式不够灵活，只能通过Iterator的形式获取，无法根据某个参数获取对应的实现类。（Spring的BeanFactory，ApplicationContext更高级。）多个并发多线程使用ServiceLoader类的实例是不安全的。API和SPI有什么区别？API是对类、接口、方法等为实现目标而被调用和使用的描述；SPI是对类、接口、方法等进行扩展和实现以实现目标的描述；也就是说，API提供了具体的类、方法，SPI通过操作来符合具体的类和方法。SPI和API的使用场景分析：API（ApplicationProgrammingInterface）大多数情况下，实现者制定接口并完成接口的实现。调用者仅依赖接口调用，无权选择不同的实现。从用户的角度来看，API是应用程序开发人员直接使用的。SPI（ServiceProviderInterface）是为调用者制定接口规范，对外提供实现。调用者在调用时选择自己需要的外部实现。在用户方面，SPI被框架扩展者使用。SPI案例实现下面是一个简单的案例实现：比如每个动物都有不同的叫声，因为声纹系统会定义一个接口，如下：publicinterfaceAnimalSay{voidsay();}本系统没有具体实现实现，但是在处理业务逻辑的时候需要用到这个实例。这时候需要使用SPI来加载实现类，定义一个AnimalManagerLoader。实现如下：@DatapublicclassAnimalManagerLoader{privatestaticfinalAnimalManagerLoaderINSTANCE=newAnimalManagerLoader();私人最终名单animalSays;privateAnimalManagerLoader(){animalSays=load();}/***通过SPI加载实现类*/privateListload(){ArrayListanimalSays=newArrayList<>();Iteratoriterator=ServiceLoader.load(AnimalSay.class).iterator();while(iterator.hasNext()){animalSays.add(iterator.next());}返回动物说；}publicstaticAnimalManagerLoadergetInstance(){返回实例；}}此时可以使用AnimalManagerLoader中的load方法加载对应的实现类，封装到List集合中，调用如下：publicstaticvoidmain(String[]args){AnimalManagerLoaderanimalManagerLoader=AnimalManagerLoader.getInstance();ListanimalSays=animalManagerLoader.getAnimalSays();对于(AnimalSayanimalSay:animalSays){animalSay.say();例如，狗的声纹制造商实现如下：}}catCatSay的声纹如下：/***一只猫的声纹*/publicclassCatSayimplementsAnimalSay{@Overridepublicvoidsay(){System.out.println("喵喵~");}}实现类定义后，只需要在/META-INF/services中定义一个com.myjszl.animal.api.AnimalSay文件，内容如下：com.myjszl.dog.api.DogSaycom.myjszl。dog.api.CatSaySPI应用场景SPI扩展机制应用场景很多，比如Common-Logging、JDBC、Dubbo、ShardingSphere等。1、JDBC场景java中定义的java.sql.Driver接口没有具体实现，实现方法交给不同的服务商：在MySQLjar包mysql-connector-java-6.0.6.jar中，你可以找到META-INF/services目录，在这个目录下会有一个名为java.sql.Driver的文件，文件内容为com.mysql.cj.jdbc.Driver，这里的内容是针对中定义的接口Java实现。在PostgreSQLjar包PostgreSQL-42.0.0.jar中也可以找到相同的配置文件。文件内容为org.postgresql.Driver，是PostgreSQL对Java.sql.Driver的实现。2.ShardingSphere的场景在ShardingSphere中，为了实现分布式事务，提供了一个接口ShardingTransactionManager，但是在其架构中并没有实现，而是交给了不同的厂商来实现，比如JTA强一致性事务XAShardingTransactionManager，其中在META-INF/services中有一个org.apache.shardingsphere.transaction.spi.ShardingTransactionManager文件，如下图：上面只是简单的列举了几个场景，实际的应用场景还有很多，比如在Spring和SpringBoot中都对SPI设计很有用。3.Spring场景Spring大量使用了SPI；例如：servlet3.0规范的ServletContainerInitializer的实现，自动类型转换TypeConversionSPI(ConverterSPI,FormatterSPI)等4.SLFJ日志门面场景SLF4J从不同的provider加载日志实现类，比如log4j,log4j2,logback.....总结Java的SPI机制可以很方便的实现可插拔解耦的功能设计，在日常开发中一定要想到并灵活使用这种机制。
