读懂Springboot自动配置原理必会的java SPI思想

什么是java的SPI

SPI全称Service Provider Interface，是Java提供的一套用来被第三方实现或者扩展的API，它可以用来启用框架扩展和替换组件。

Java SPI 实际上是“基于接口的编程＋策略模式＋配置文件”组合实现的动态加载机制。

系统设计的各个抽象，往往有很多不同的实现方案，在面向的对象的设计里，一般推荐模块之间基于接口编程，模块之间不对实现类进行硬编码。一旦代码里涉及具体的实现类，就违反了可拔插的原则，如果需要替换一种实现，就需要修改代码。为了实现在模块装配的时候能不在程序里动态指明，这就需要一种服务发现机制。
Java SPI就是提供这样的一个机制：为某个接口寻找服务实现的机制。有点类似IOC的思想，就是将装配的控制权移到程序之外，在模块化设计中这个机制尤其重要。所以SPI的核心思想就是解耦。

SPI 应用场景

比较常见的例子：

数据库驱动加载接口实现类的加载
JDBC加载不同类型数据库的驱动
日志门面接口实现类加载
SLF4J加载不同提供商的日志实现类
Spring
Spring中大量使用了SPI,比如：对servlet3.0规范对ServletContainerInitializer的实现、自动类型转换Type Conversion SPI(Converter SPI、Formatter SPI)等
Dubbo
Dubbo中也大量使用SPI的方式实现框架的扩展, 不过它对Java提供的原生SPI做了封装，允许用户扩展实现Filter接口

Java SPI 规范

要使用Java SPI，需要遵循如下约定：

1、当服务提供者提供了接口的一种具体实现后，在jar包的META-INF/services目录下创建一个以“接口全限定名”为命名的文件，内容为实现类的全限定名；
2、接口实现类所在的jar包放在主程序的classpath中；
3、主程序通过java.util.ServiceLoder动态装载实现模块，它通过扫描META-INF/services目录下的配置文件找到实现类的全限定名，把类加载到JVM；
4、SPI的实现类必须携带一个不带参数的构造方法；

案例代码

创建案例工程

1.创建父工程

2. 创建service-common工程

此工程模块为其他工程的公共的依赖模块，在其中定义PayService接口

public interface PayService {

    public void pay();
}

3. 创建ali-pay工程
   
   在pom.xml文件中引入依赖

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>service-common</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
    </dependencies>

创建PayService的实现类AliPayService

public class AliPayService implements PayService {
    public void pay() {
        System.out.println("支付宝支付");
    }
}

在resources下创建META-INF.services包
创建cn.tx.service.PayService文件内容如下：指定文件名所示的接口的实现类

cn.tx.impl.AliPayService

4.创建wx-pay工程

在pom.xml文件中引入依赖

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>service-common</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
    </dependencies>

创建PayService的实现类WxPayService

public class WxPayService implements PayService {
    public void pay() {
        System.out.println("微信支付");
    }
}

在resources下创建META-INF.services包
创建cn.tx.service.PayService文件内容如下：指定文件名所示的接口的实现类

cn.tx.impl.WxPayService

5.创建main-pay工程
引入依赖

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>service-common</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>ali-pay</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <!--<dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>wx-pay</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>-->
    </dependencies>

创建测试类

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        ServiceLoader<PayService> services = ServiceLoader.load(PayService.class);
        for (PayService service : services) {
            service.pay();
        }
    }
}

执行测试：我们可以看到我们引入的Ali-pay就能得到AlipayService的实现类实例

如果我在pom中切换依赖

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>service-common</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <!--<dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>ali-pay</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>-->
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>wx-pay</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
    </dependencies>

再次执行测试：我们可以看到我们引入的wx-pay就能得到WxpayService的实现类实例

如果两种支付的依赖都引入

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>service-common</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>ali-pay</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>cn.tx.spi</groupId>
            <artifactId>wx-pay</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
    </dependencies>

测试结果

使用Java SPI机制的优势是实现解耦，使得第三方服务模块的装配控制的逻辑与调用者的业务代码分离，而不是耦合在一起。应用程序可以根据实际业务情况启用框架扩展或替换框架组件。
Springboot的原理即是使用期原理来做的自动配置。
源码获取和更多内容可以加Q群264572737

直接群中找到我即可。