Java api和spi那点事

api

API(Application Programming Interface ): 在java中,我们使用java提供的很多类、类的方法、数据结构来编写我们的应用程序,最终完成我们需求的程序功能,这里的类、方法、数据结构即是jdk提供的api。api的意义,其实就是这些提供给你完成某项功能的类、接口或者方法。
API直接为你提供了功能,直接被应用开发人员使用

spi

SPI 即 Service Provider Interface ,字面意思就是:“服务提供者的接口”,我的理解是:专门提供给服务提供者或者扩展框架功能的开发者去使用的一个接口。

SPI 将服务接口和具体的服务实现分离开来,将服务调用方和服务实现者解耦,能够提升程序的扩展性、可维护性。修改或者替换服务实现并不需要修改调用方。

很多框架都使用了 Java 的 SPI 机制,比如:Spring 框架、数据库加载驱动、日志接口、以及 Dubbo 的扩展实现等等。

SPI 和 API 有什么区别?

那 SPI 和 API 有啥区别?

说到 SPI 就不得不说一下 API 了,从广义上来说它们都属于接口,而且很容易混淆。下面先用一张图说明一下:

API&SPI

一般模块之间都是通过接口进行通讯,那我们在服务调用方和服务实现方(也称服务提供者)之间引入一个“接口”。

当实现方提供了接口和实现,我们可以通过调用实现方的接口从而拥有实现方给我们提供的能力,这就是 API ,这种接口和实现都是放在实现方的。

当接口存在于调用方这边时,就是 SPI ,由接口调用方确定接口规则,然后由不同的厂商去根绝这个规则对这个接口进行实现,从而提供服务。

举个通俗易懂的例子:公司 H 是一家科技公司,新设计了一款芯片,然后现在需要量产了,而市面上有好几家芯片制造业公司,这个时候,只要 H 公司指定好了这芯片生产的标准(定义好了接口标准),那么这些合作的芯片公司(服务提供者)就按照标准交付自家特色的芯片(提供不同方案的实现,但是给出来的结果是一样的)。

SPI 的优缺点?

通过 SPI 机制能够大大地提高接口设计的灵活性,但是 SPI 机制也存在一些缺点,比如:

  • 需要遍历加载所有的实现类,不能做到按需加载,这样效率还是相对较低的。

  • 当多个 ServiceLoader 同时 load 时,会有并发问题。

Dubbo 的 SPI 机制

SPI(Service Provider Interface) 机制被大量用在开源项目中,它可以帮助我们动态寻找服务/功能(比如负载均衡策略)的实现。

SPI 的具体原理是这样的:我们将接口的实现类放在配置文件中,我们在程序运行过程中读取配置文件,通过反射加载实现类。这样,我们可以在运行的时候,动态替换接口的实现类。和 IoC 的解耦思想是类似的。

Java 本身就提供了 SPI 机制的实现。不过,Dubbo 没有直接用,而是对 Java原生的 SPI机制进行了增强,以便更好满足自己的需求。

Dubbo 中的默认实现扩展

比如说我们想要实现自己的负载均衡策略,我们创建对应的实现类 XxxLoadBalance 实现 LoadBalance 接口或者 AbstractLoadBalance 类。

package com.xxx;
 
import org.apache.dubbo.rpc.cluster.LoadBalance;
import org.apache.dubbo.rpc.Invoker;
import org.apache.dubbo.rpc.Invocation;
import org.apache.dubbo.rpc.RpcException; 

public class XxxLoadBalance implements LoadBalance {
    public <T> Invoker<T> select(List<Invoker<T>> invokers, Invocation invocation) throws RpcException {
        // ...
    }
}

我们将这个实现类的路径写入到resources 目录下的 META-INF/dubbo/org.apache.dubbo.rpc.cluster.LoadBalance文件中即可。

src
 |-main
    |-java
        |-com
            |-xxx
                |-XxxLoadBalance.java (实现LoadBalance接口)
    |-resources
        |-META-INF
            |-dubbo
                |-org.apache.dubbo.rpc.cluster.LoadBalance (纯文本文件,内容为:xxx=com.xxx.XxxLoadBalance)

其他还有很多可供扩展的选择,可以在官方文档@SPI扩展实现open in new window这里找到。

Dubbo SPI扩展

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