从实现到原理,聊聊Java中的SPI动态扩展 上

简介: 从实现到原理,聊聊Java中的SPI动态扩展 上


八股文背多了,相信大家都听说过一个词,SPI 扩展

有的面试官就很喜欢问这个问题,SpringBoot 的自动装配是如何实现的?

基本上,你一说是基于 spring 的 SPI 扩展机制,再把spring.factories文件和EnableAutoConfiguration提一下,那么这个问题就答的八九不离十了。

就像四五年前,我去面试的时候被问到这个问题,SPI 动态扩展机制 这几个词从嘴里一说出来,就把面试官唬的一愣一愣的。可能他们也没见过这么能装逼的,一句话能简简单单说明白,非要拽一个听上去很高大上的词。

话说回来,被唬住的可不止是面试官,其实还有我自己。至于 SPI 扩展究竟是个啥,是怎么实现的,我当时也根本不明白。

不过现在的面试就是这样,对线八股文,要想唬住面试官,就得先唬住自己。

那么我们今天暂且不提 spring 的 SPI 扩展,先来看看 java 本身自带的 SPI 扩展机制是怎么一回事。

1、简介

SPI 的全称是Service Provider Interface,翻译过来就是服务提供者的接口 ,它所实现的其实是一种服务的发现机制。

这么说起来可能还是有点不好理解,我举个例子来类比一下。

在 spring 项目中,写 service 层代码前,会约定俗成的会添加一个接口层。然后通过 spring 中的依赖注入,可以借助@Autowired等方式注入这个接口的实现类的实例对象,之后对于 service 的调用一般也基于接口操作。

简单形容就是这样的:

如图所示,接口、实现类都是由服务提供方提供,我们可以把 controller 看作服务调用者,调用方只管调用接口就可以了。

虽然也有声音认为,大部分情况下 service 只有一个实现类,接口层显得有些多余。但是在《Head First Design Patterns》这本书中,大佬们还是建议过:

Program to an interface, not an implementation.

没错,就是常说的要面向接口编程 。至于好处,也不外乎是降低耦合度、方便日后扩展、提高了代码的灵活性和可维护性等等。

在上面这个例子里,这个接口层和其中的方法我们可以称之为API ,而我们要讨论的SPI 和它相比,有类似也有差异,还是先看图:

简单来说,就是服务的调用方定义一个接口规范,可以由不同的服务提供者实现。并且,调用方能够通过某种机制来发现服务提供方,并通过接口调用它的能力。

通过对比,我们可以看出它们虽然都有着接口 这一层面,但还是有很大的不同:

API 中的接口是服务提供者给服务调用者的一个功能列表,而 SPI 中更多强调的是,服务调用者对服务实现的一种约束,服务提供者根据这种约束实现的服务,可以被服务调用者发现。

说白了,Java 中的 SPI 实现的就是,你按我的接口规范实现服务,我就能通过某种机制为这个接口寻找到这个服务。

这么说起来可能还有些抽象,下面我们举一个例子,类比具体描述一下这个过程。

基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序,支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能

2、定义接口

说起智能家居系统,大家现在都比较熟悉了,只要是相同品牌下的产品,连上 wifi 就能够通过手机 app 控制了,非常方便。

虽然产品不断更新换代,型号更新层出不穷,但是同种家电在 app 上操作起来,功能一般都是一样的。就拿空调来说,我们在 app 上操作起来一般也就三个主要功能:开关选模式调节温度

假设我现在在客厅、卧室、书房安装了 3 款不同型号的空调,并把它们都接入到了我 app 中,那么之后的操作都是相同的几个按键,简单粗暴。

思考一下,无论是开关还是调温,都是通过 app 去调用设备的接口罢了,那么如果不同型号的空调各写各的接口,后端 app 在开发的时候光对接接口都麻烦的要死。

解决方法也很简单,我先定义一套接口规范,不管你以后什么型号的空调,都按我的规范来实现接口。以后只要我能发现你的设备,那么都可以按相同的方法来调用接口。

那么下面就先来定义这么一套接口规范,如果你以后想要接入智能家居系统,那么就要遵循这个规范来开发接口。

新建一个项目作为标准,就叫aircondition-standard好了,然后创建一个接口。除了 3 个操作以外,我们再添加一个获取空调型号的方法。

public interface IAircondition {
    // 获取型号
    String getType();
    // 开关
    void turnOnOff();
    // 调节温度
    void adjustTemperature(int temperature);
    // 模式变更
    void changeModel(int modelId);
}

这个接口后面要给服务的实现方来使用,用 maven 把它打成 jar 包:

mvn clean install

之后服务提供者在项目中就可以引入这个 jar 包了,有了这套规范,就保证了产品后期不管怎么更新换代,都能接入到系统来。

基于 Spring Cloud Alibaba + Gateway + Nacos + RocketMQ + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序,支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能

3、服务实现

制定并发布完规则后,挂式空调 作为第一个服务提供者就来了,新建一个项目aircondition-hanging-type,并引入刚才打好的 jar 包:

<dependency>
    <groupId>com.cn.hydra</groupId>
    <artifactId>aircondition-standard</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

创建服务类,并实现前面定义的接口:

public class HangingTypeAircondition
        implements IAircondition{
    public String getType() {
        return "HangingType";
    }
    public void turnOnOff() {
        System.out.println("挂式空调开关");
    }
    public void adjustTemperature(int i) {
        System.out.println("挂式空调调节温度");
    }
    public void changeModel(int i) {
        System.out.println("挂式空调更换模式");
    }
}

在项目的resources的目录下,创建META-INF/services目录,然后以前面定义的接口名com.cn.hydra.IAircondition创建文件,并在文件中写入实现类的全限定名。

com.cn.hydra.HangingTypeAircondition

整个项目结构非常简单:

这样,一个服务方的简单实现就搞定了,用 maven 打成 jar 包,之后就可以提供给调用方使用了。

同理,我们可以再创建一个立式空调 的项目aircondition-vertical-type,也只创建一个服务类:

public class VerticalTypeAircondition
        implements IAircondition{
    public String getType() {
        return "VerticalType";
    }
    public void turnOnOff() {
        System.out.println("立式空调开关");
    }
    public void adjustTemperature(int i) {
        System.out.println("立式空调调节温度");
    }
    public void changeModel(int i) {
        System.out.println("立式空调更换模式");
    }
}

还是按上面的命名规则,创建一个配置文件:

com.cn.hydra.VerticalTypeAircondition

同样,打成 jar 包就完事了,至于服务调用者如何去发现和调用这两个服务,下面详细再说。

相关文章
|
5天前
|
存储 缓存 Java
java语言后台管理ruoyi后台管理框架-登录提示“无效的会话,或者会话已过期,请重新登录。”-扩展知识数据库中密码加密的方法-问题如何解决-以及如何重置若依后台管理框架admin密码-优雅草卓伊凡
java语言后台管理ruoyi后台管理框架-登录提示“无效的会话,或者会话已过期,请重新登录。”-扩展知识数据库中密码加密的方法-问题如何解决-以及如何重置若依后台管理框架admin密码-优雅草卓伊凡
20 3
java语言后台管理ruoyi后台管理框架-登录提示“无效的会话,或者会话已过期,请重新登录。”-扩展知识数据库中密码加密的方法-问题如何解决-以及如何重置若依后台管理框架admin密码-优雅草卓伊凡
|
6天前
|
安全 Java 开发者
【JAVA】封装多线程原理
Java 中的多线程封装旨在简化使用、提高安全性和增强可维护性。通过抽象和隐藏底层细节,提供简洁接口。常见封装方式包括基于 Runnable 和 Callable 接口的任务封装,以及线程池的封装。Runnable 适用于无返回值任务,Callable 支持有返回值任务。线程池(如 ExecutorService)则用于管理和复用线程,减少性能开销。示例代码展示了如何实现这些封装,使多线程编程更加高效和安全。
|
6天前
|
存储 算法 Java
【JAVA】生成accessToken原理
在Java中,生成accessToken用于身份验证和授权,确保合法用户访问受保护资源。流程包括:1. 身份验证(如用户名密码、OAuth 2.0);2. 生成唯一且安全的令牌;3. 设置令牌有效期并存储;4. 客户端传递令牌,服务器验证其有效性。常见场景为OAuth 2.0协议,涉及客户端注册、用户授权、获取授权码和换取accessToken。示例代码展示了使用Apache HttpClient库模拟OAuth 2.0获取accessToken的过程。
|
2月前
|
监控 Java API
探索Java NIO:究竟在哪些领域能大显身手?揭秘原理、应用场景与官方示例代码
Java NIO(New IO)自Java SE 1.4引入,提供比传统IO更高效、灵活的操作,支持非阻塞IO和选择器特性,适用于高并发、高吞吐量场景。NIO的核心概念包括通道(Channel)、缓冲区(Buffer)和选择器(Selector),能实现多路复用和异步操作。其应用场景涵盖网络通信、文件操作、进程间通信及数据库操作等。NIO的优势在于提高并发性和性能,简化编程;但学习成本较高,且与传统IO存在不兼容性。尽管如此,NIO在构建高性能框架如Netty、Mina和Jetty中仍广泛应用。
55 3
|
2月前
|
安全 算法 Java
Java CAS原理和应用场景大揭秘:你掌握了吗?
CAS(Compare and Swap)是一种乐观锁机制,通过硬件指令实现原子操作,确保多线程环境下对共享变量的安全访问。它避免了传统互斥锁的性能开销和线程阻塞问题。CAS操作包含三个步骤:获取期望值、比较当前值与期望值是否相等、若相等则更新为新值。CAS广泛应用于高并发场景,如数据库事务、分布式锁、无锁数据结构等,但需注意ABA问题。Java中常用`java.util.concurrent.atomic`包下的类支持CAS操作。
80 2
|
3月前
|
存储 算法 Java
大厂面试高频:什么是自旋锁?Java 实现自旋锁的原理?
本文详解自旋锁的概念、优缺点、使用场景及Java实现。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:什么是自旋锁?Java 实现自旋锁的原理?
|
3月前
|
Java
Java之CountDownLatch原理浅析
本文介绍了Java并发工具类`CountDownLatch`的使用方法、原理及其与`Thread.join()`的区别。`CountDownLatch`通过构造函数接收一个整数参数作为计数器,调用`countDown`方法减少计数,`await`方法会阻塞当前线程,直到计数为零。文章还详细解析了其内部机制,包括初始化、`countDown`和`await`方法的工作原理,并给出了一个游戏加载场景的示例代码。
Java之CountDownLatch原理浅析
|
2天前
|
Java 程序员 开发者
Java社招面试题:一个线程运行时发生异常会怎样?
大家好,我是小米。今天分享一个经典的 Java 面试题:线程运行时发生异常,程序会怎样处理?此问题考察 Java 线程和异常处理机制的理解。线程发生异常,默认会导致线程终止,但可以通过 try-catch 捕获并处理,避免影响其他线程。未捕获的异常可通过 Thread.UncaughtExceptionHandler 处理。线程池中的异常会被自动处理,不影响任务执行。希望这篇文章能帮助你深入理解 Java 线程异常处理机制,为面试做好准备。如果你觉得有帮助,欢迎收藏、转发!
33 14
|
5天前
|
安全 Java 程序员
Java 面试必问!线程构造方法和静态块的执行线程到底是谁?
大家好,我是小米。今天聊聊Java多线程面试题:线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的?构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节有助于掌握Java多线程机制。下期再见! 简介: 本文通过一个常见的Java多线程面试题,详细讲解了线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的。构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节对掌握Java多线程编程至关重要。
34 13
|
1月前
|
监控 Java
java异步判断线程池所有任务是否执行完
通过上述步骤,您可以在Java中实现异步判断线程池所有任务是否执行完毕。这种方法使用了 `CompletionService`来监控任务的完成情况,并通过一个独立线程异步检查所有任务的执行状态。这种设计不仅简洁高效,还能确保在大量任务处理时程序的稳定性和可维护性。希望本文能为您的开发工作提供实用的指导和帮助。
109 17

热门文章

最新文章