Spring SPI 机制总结
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2021-05-11 17:59
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作者 | ocean.wen
来源 | urlify.cn/m6niA3
1、概念：
SPI(Service Provider Interface)服务提供接口，简单来说就是用来解耦，实现插件的自由插拔，具体实现方案可参考JDK里的ServiceLoader（加载classpath下所有META-INF/services/目录下的对应给定接口包路径的文件，然后通过反射实例化配置的所有实现类，以此将接口定义和逻辑实现分离）
Spring在3.0.x的时候就已经引入了spring.handlers，很多博客讲Spring SPI的时候并没有提到spring.handlers，但是通过我自己的分析对比，其实spring.handlers也是一种SPI的实现，只不过它是基于xml的，而且在没有boot的年代，它几乎是所有三方框架跟spring整合的必选机制。
在3.2.x又新引入了spring.factories，它的实现跟JDK的SPI就基本是相似的了。
spring.handlers和spring.factories我都把它归纳为Spring为我们提供的SPI机制，通过这两种机制，我们可以在不修改Spring源码的前提下，非常轻松的做到对Spring框架的扩展开发。
2、实现：
2.1 先看看spring.handlers SPI
在Spring里有个接口NamespaceHandlerResolver，只有一个默认的实现类DefaultNamespaceHandlerResolver，而它的作用就是加载classpath下可能分散在各个jar包中的META-INF/spring.handlers文件，resolve方法中关键代码如下：
//加载所有jar包中的META-INF/spring.handlers文件
Properties mappings=
PropertiesLoaderUtils.loadAllProperties(this.handlerMappingsLocation, this.classLoader);
//把META-INF/spring.handlers中配置的namespaceUri对应实现类实例化
NamespaceHandler namespaceHandler =
(NamespaceHandler) BeanUtils.instantiateClass(handlerClass);
DefaultNamespaceHandlerResolver.resolve()主要被用在BeanDefinitionParserDelegate的parseCustomElement和decorateIfRequired，所以spring.handlers SPI机制主要也是被用在bean的扫描和解析过程中。
2.2 再来看spring.factories SPI
// 获取某个已定义接口的实现类，跟JDK的ServiceLoader SPI相似度为90%
List<BeanInfoFactory> beanInfoFactories = SpringFactoriesLoader.loadFactories(BeanInfoFactory.class, classLoader);
// spring.factories文件的格式为：key=value1,value2,value3
// 从所有jar文件中找到MET-INF/spring.factories文件（注意是：classpath下的所有jar包，所以可插拔、扩展性超强）
Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ? classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) :
ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));
List<String> result = new ArrayList<String>();
while (urls.hasMoreElements()) {
URL url = urls.nextElement();
Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(new UrlResource(url));
String propertyValue = properties.getProperty(factoryClassName);
for (String factoryName : StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(propertyValue)) {
result.add(factoryName.trim());
}
}
return result;
更多细节，大家可以参考SpringFactoriesLoader类，Spring自3.2.x引入spring.factories SPI后其实一直没怎么利用起来，只有CachedIntrospectionResults（初始化bean的过程中）用到了，而且在几大核心jar包里，也只有bean包里才有用到。
真正把spring.factories发扬光大的，是到了Spring Boot，可以看到boot包里配置了非常多的接口实现类。大家跟踪boot的启动类SpringApplication可以发现，有很多地方都调用了getSpringFactoriesInstances()方法，这些就是spring boot开给我们的扩展机会，就像一座宝藏一样，大家可以自己去发掘。
3、应用：
先来看看mybatis和dubbo早期跟Spring整合的实现，他们无一例外都用到了spring.handlers SPI机制，以此来向IOC容器注入自己的Bean。
进入boot时代后，spring.factories SPI机制应用得更加广泛，我们可以在容器启动、环境准备、初始化、上下文加载等等环节轻轻松松的对Spring做扩展开发（例如：我们项目中用到spring.factories SPI机制对配置文件中的变量实现动态解密，以及前篇博文中提到的@Replace注解等）。
4、实践（加载application.xyz配置文件）：
Spring里有两种常见的配置文件类型：application.properties 和 application.yml，其中yml是近年兴起的，但说实话同事也包括我自己是被它坑过，没有合适的编辑器时很容易把格式写错，导致上线出问题。所以我就在想有没有办法让Spring支持一种新的配置文件格式，既保留yml的简洁优雅，有能够有强制的格式校验，暂时我想到了json格式。
# 这是spring.factories中的配置
org.springframework.boot.env.PropertySourceLoader=top.hiccup.json.MyJsonPropertySourceLoader
public class MyJsonPropertySourceLoader implements PropertySourceLoader {
@Override
public String[] getFileExtensions() {
return new String[]{"xyz"};
}
@Override
public List<PropertySource<?>> load(String name, Resource resource) throws IOException {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(resource.getInputStream()));
StringBuilder sb = new StringBuilder();
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
sb.append(line);
}
// 这里只是做了简单解析，没有做嵌套配置的解析
JSONObject json = JSONObject.parseObject(sb.toString());
List<PropertySource<?>> propertySources = new ArrayList<>();
MapPropertySource mapPropertySource = new MapPropertySource(resource.getFilename(), json);
propertySources.add(mapPropertySource);
return propertySources;
}
}
ConfigurableApplicationContext ctx = SpringApplication.run(BootTest.class, args);
Custom custom = ctx.getBean(Custom.class);
System.out.println(custom.name);
System.out.println(custom.age);
具体代码可以参考（https://github.com/hiccup234/web-advanced/tree/master/configFile） ，运行得到结果如下：
可见我们在不修改Spring源码的前提下，轻松通过Spring开放给我们的扩展性实现了对新的配置文件类型的加载和解析。
这就是Spring SPI的魅力吧。
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