Dubbo SPI

2021-11-21 19:30:23   1  举报

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AI智能生成

SPI定义，jdk SPI 原理，Dubbo SPI原理

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大纲/内容

SPI

定义：Service Provider Interface,是一种服务发现机制，在运行期间寻找接口的实现类，用来组件扩展和替换

底层框架定义接口，使用SPI获取实现类并使用，上层应用可以为接口提供实现，以扩展或改变底层框架的行为

jdk SPI机制

例如jdk的java.sql.Driver数据库驱动接口，DriverManager类加载时，会使用ServiceLoader加载具体数据库厂商提供的驱动实现

使用：框架使用ServiceLoader获取接口实现类，是一个集合，并使用，应用层提供接口实现，并在类路径的META-INF/services/目录创建名为接口全限定名的文件，内容每一行是提供的实现类全限定名

原理：ServiceLoader实现了Iterable，迭代时，使用类加载器读取META-INF/services/+接口全限定名的文件，将每一行的实现类全限定名读出来，Class.forName加载类得到class对象，最后newInstance实例化

迭代时使用了懒加载的方式，首次迭代后，将实例化对象添加到LinkedHashMap中，后续直接从中获取

缺点

不能按需加载，ServiceLoader是一个迭代器，如果要得到其中一个实现需要依次遍历

多线程环境下每个线程都会创建各自的ServiceLoader,不能复用

Dubbo SPI

dubbo没有使用jdk SPI机制，而是重新定义了自己的，功能更丰富，拥有按需加载、IOC和AOP等特性

使用

定义接口并用@SPI标注，在META-INF/dubbo路径下创建名为接口全限定名的spi文件，并在其中每一行声明扩展类名称和扩展类全限定名，等号分割

工厂方法获取接口对应的ExtensionLoader对象，然后通过这个ExtensionLoader实例对象指定扩展类名称获取扩展类实例

先创建ExtensionLoader实例并缓存在ConcurrentHashMap中，每个spi接口对应一个ExtensionLoader实例.

ExtensionLoader.getExtension(name)根据扩展名称创建并缓存扩展类实例，先getExtensionClasses加载所有扩展类class对象并缓存起来，再根据扩展名称实例化相应扩展实例

扩展类的声明文件查找路径：依次从 META-INF/dubbo/internal, META-INF/dubbo, META-INF/services路径查找

每个ExtensionLoader实例内部维护了一个名称到扩展类class对象的map，首次访问时接口的所有实现类class对象会全部加载并缓存，但只会实例化传入name的扩展类

关于线程安全

不同的ExtensionLoader互不影响线程安全性，ExtensionLoader缓存在ConcHashMap中，通过putIfAbsent+get保证不覆盖缓存，获取到的是同一个对象

同一个ExtensionLoader的成员变量，通过ConcHashMap+Holder保证线程安全，Holder持有了带创建对象，先创建Holder，再对Holder加锁，好处是：1、减小了锁的粒度，粒度在待建对象的级别。2、避免线程重复创建对象，因为直接putIfAbsent+get会重复创建

computeIfAbsent感觉也可以，代码实现更简洁，但锁粒度更粗些，在哈希槽级别，不同的key可能会碰撞

IOC

IOC注入只支持setter注入，注入对象是ExtensionFactory实例创建的，它本身又是一个SPI接口，具体类是AdaptiveExtensionFactory，它会依次使用SpiExtensionFactory和SpringExtensionFactory注入

注入SPI扩展

实际上注入的是适配器，适配器也是服务接口实例，会对接口中标注了@Adaptive的、有一个参数是URL类型方法进行适配，适配的过程是从url对象的parameters获取到扩展名称，在ExtensionLoader.getExtension获取到扩展实例并调用

@Adaptive标注在方法上，适配器是动态编译生成的；标注在类上，被标注的类是适配器

只支持setter注入，SPI接口中需要至少一个@Adaptive标注的、有一个参数是URL类型的方法，setter注入的实际上是动态编译生成的xx$Adaptive类实例，该类的@Adaptive方法会根据URL的parameters获取真正的要注入的扩展点名称，并通过ExtensionLoader.getExtensionLoader(Interface.class).getExtension(extName)获取并调用被适配的方法

@Adaptive.value可以指定适配器的扩展名称在URL.parameter的key

@Adaptive.value如果是protocol，扩展名称就是URL.protocol

动态生成的适配器的特点

包名和服务接口包名一致

类名=接口名+$Adaptive

没有@Adaptive标注的方法抛UnsupportedOperationException

@Adaptive方法必须有一个参数为URL，或者有参数对象的方法返回值是URL

子主题

@Adaptive也可以用在类上，用来自定义适配器, 比如动态编译适配器的Compiler，它的适配器只能用这种方法创建

适配器也会依赖注入

注入Spring bean

根据setter方法名称的属性名称和参数的类型，从spring applicationcontext中获取注入bean