FlinkSQL源码解析（二）Java SPI机制

        在前面已经了解了FlinkSQL的转换流程，即如何从excuteSql(sql)如何转换为transformation，到任务的提交。

        现在想更深入的了解，我们书写的sql语句是如何通过connecter属性连接kafka、hdfs等，为修改源码新增connector做铺垫。

        在这里我们先了解下Java SPI机制。

1、Java SPI机制

1.1、什么是SPI

        SPI全称（Service Provide Interface），在JAVA中是一个比较重要的概念，在框架设计中被广泛使用。在框架设计中，要遵循的原则是对扩展开放，对修改关闭，保证框架实现对于使用者来说是黑盒。因为框架不可能做好所有的事情，只能把共性的部分抽离出来进行流程化，然后留下一些扩展点让使用者去实现，这样不同的扩展就不用修改源代码或者对框架进行定制。也就是我们经常说的面向接口编程。

        在JDK6里面引进的一个新的特性ServiceLoader，从官方的文档来说，它主要是用来装载一系列的service provider。而且ServiceLoader可以通过service provider的配置文件来装载指定的serviceprovider。当服务的提供者，提供了服务接口的一种实现之后，我们只需要在jar包的META-INF/services/目录里同时创建一个以服务接口命名的文件。该文件里就是实现该服务接口的具体实现类。而当外部程序装配这个模块的时候，就能通过该jar包META-INF/services/里的配置文件找到具体的实现类名，并装载实例化，完成模块的注入。综上所述，SPI机制实际上就是"基于接口的编程+策略模式+配置文件"组合实现的一种动态加载机制，在JDK中提供了工具类：java.util.ServiceLoader来实现服务查找。

1.2、实现 SPI  机制，要遵循下面的一些规范：

        服务提供者提供了接口的具体实现后，需要在资源文件夹中创建META-INF/services文件夹，并且新建一个以全类名为名字的文本文件，文件内容为实现类的全名（如下面图中的红框）；

        接口实现类必须在工程的classpath下，也就是maven中需要加入依赖或者jar包引用到工程里。

1.3、实践案例

        这里有个简单的样例，分别有接口MyService接口以及它的2个实现类MyServiceA和MyServiceB，还有个测试类TestMyServicesSPI。

         代码和配置文件信息如下：

public interface MyService {

    void doSomething();
}

public class MyServiceA implements MyService {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("Hello,MyService A!");
    }
}

public class MyServiceB implements MyService {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("Hello,MyService B!");
    }
}

public class TestMyServiceSPI {

    public static void main(String[] args) {
        ServiceLoader services = ServiceLoader.load(MyService.class);
        Iterator iterator = services.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            MyService myService = iterator.next();
            myService.doSomething();
        }
    }
}

         我们必须要在source下面创建META-INF/services文件夹吗不放在这个位置难道就加载不到吗?答案是肯定的,如果不创建确实加载不到,因为源码里面的PREFIX="META-INF/services/"这个变量是写死的，如下图，所以我们必须创建这个文件夹.这里会遍历文件里面所有的实现类然后通过反射机制去创建对象。

        你可能还会发现一个问题load方法一开始就获取了Thread.currentThread().getContextClassLoader()上下文的类加载器,然后一直往后面传递,最后在forName里面用到了,那如果不把loader传进来行不行?答案是确实不行,因为ServiceLoader是一个基础类,它是在java.util这个包下面的,所以它是由BootstrapClassLoader来加载的.而我们自定义的实现类是由AppClassLoader去加载的,BootstrapClassLoader这个类加载器是加载不到我们定义的类的,所以这里getContextClassLoader其实是打破了双亲委派模型的。

1.4、总结

• 优点：SPI机制的优缺点都非常明显,优点是实现解耦,使得接口的定义和具体业务实现分离,易于动态扩展,帮忙我们灵活的插件化开发。
• 缺点：缺点也很明显,不能按需加载,虽然ServiceLoader做了延迟加载,但是会把接口的实现类全部加载并实例化一遍,可能会造成浪费,获取某个实现类的方式比较单一,只能通过iterator形式获取,不能根据参数的形式获取。