逐步深入 Dubbo SPI 原理

什么是 SPI ?

SPI(Service Provider Interface) 是一种服务发现机制, 主要原理是在运行时根据具体参数去查找约定路径(JDK 默认是在/META-INF/services/)下的配置实现类信息。 通过然后类加载机制(ClassLoader)实现对类信息的加载以及后面的实例化，实现黑盒扩展的作用。简单点来说就是在运行时动态指定并加载实现类，实现指定功能点扩展。

推荐连接： 高级开发必须理解的Java中SPI机制

Dubbo SPI 和JDK SPI 的区别

是的，Dubbo并没有沿用JDK内置的SPI机制。 而是自行实现了一套SPI机制，从Dubbo的官方描述来看，Dubbo是对JDK的SPI进行了一次改进。 那这里就有必要说明下。JDK SPI有哪些问题呢？ Dubbo 又是如何对其进行改进的呢？

JDK SPI问题

• 需要遍历所有的实现，并实例化，然后我们在循环中才能找到我们需要的实现。
• 配置文件中只是简单的列出了所有的扩展实现，而没有给他们命名。导致在程序中很难去准确的引用它们。
• 扩展如果依赖其他的扩展，做不到自动注入和装配
• 不提供类似于Spring的IOC和AOP功能
• 扩展很难和其他的框架集成，比如扩展里面依赖了一个Spring bean，原生的Java SPI不支持

Dubbo SPI的增强

• 通过Map缓存的机制， 对Class类进行缓存，在运行时调用明确名称的类。 获取对应的类信息，进行实例化。 提高了启动性能
• Dubbo SPI 实现了类似IOC 和AOP 的机制。提供了查找和动态扩展的功能。
• Dubbo 也提供了从扩展点容器获取实例对象的功能, 如通过SpringExtensionFactory就实现了通过Spring的容器获取依赖的功能。 可以更好的和其他框架进行集成。

Dubbo SPI示例

代码示例

@SPI
public interface Car {
    void test();
}

//宝马
public class BWMCar implements Car {

    @Override
    public void test() {
        System.out.println("hi， 我是宝马车");
    }
}

public static void main(String[] args) {
        ExtensionLoader extensionLoader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Car.class);

        Car car = extensionLoader.getExtension("bwm");
        car.test();
}

配置示例
在/META-INF/dubbo/目录下创建文件com.wgt.dubbo.samples.spi.demo1.car.Car文件，配置信息如下

bwm=com.wgt.dubbo.samples.spi.demo1.car.BWMCar

输出结果

hi， 我是宝马车

从示例中的来看。 流程时先ExtensionLoader.getExtensionLoader(Class class) 获取到一个ExtensionLoader示例， 然后调用ExtensionLoader的getExtension(String name)方法获取到目标实例, 那么我们从ExtensionLoader.getExtensionLoader(Car.class)开始，进入源码，弄清原理。

代码的示例很简单， 但是里面的学问有很多， 不过不需要心急，我们需要确保看源码的过程中不会迷失。 接下来的源码解析将围绕着本段示例代码来进行步步深入分析， 尽量做到细微入致。

Dubbo 加载拓展点

• 创建ExtensionLoader实例源码

@SuppressWarnings("unchecked")
public static  ExtensionLoader getExtensionLoader(Class type) {
    if (type == null) {
        throw new IllegalArgumentException("Extension type == null");
    }
    // 判断type 是否为接口
    if (!type.isInterface()) {
        throw new IllegalArgumentException("Extension type (" + type + ") is not an interface!");
    }
    // 判断是否标注了@SPI注解
    if (!withExtensionAnnotation(type)) {
        throw new IllegalArgumentException("Extension type (" + type +
                ") is not an extension, because it is NOT annotated with @" + SPI.class.getSimpleName() + "!");
    }
        // 从缓存中获取ExtensionLoader。 
    ExtensionLoader loader = (ExtensionLoader) EXTENSION_LOADERS.get(type);
    if (loader == null) {
        //缓存中没有的话 则创建一个新的ExtensionLoader加入缓存中。
        EXTENSION_LOADERS.putIfAbsent(type, new ExtensionLoader(type));
        loader = (ExtensionLoader) EXTENSION_LOADERS.get(type);
    }
    return loader;
}

//构造方法
private ExtensionLoader(Class type) {
        this.type = type;
            //此处默认的objectFactory 为org.apache.dubbo.common.extension.factory.AdaptiveExtensionFactory，
            // 该处的objectFactory 相当于一个IOC容器。 后面在IOC部分详细说明
        objectFactory = (type == ExtensionFactory.class ? null :            ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension());
}

从中可以看出创建ExtensionLoader实例的源码是比较简单的。 疑问点objectFactory对象工厂我们放到后面再说。接下来我们先看getExtension方法都做了什么。

• getExtension方法源码分析

@SuppressWarnings("unchecked")
public T getExtension(String name) {
    if (StringUtils.isEmpty(name)) {
        throw new IllegalArgumentException("Extension name == null");
    }
    if ("true".equals(name)) {
        return getDefaultExtension();
    }
    // 缓存中根据name 获取加载过的实例
    final Holder