dubbo的SPI 机制与运用实现

政采云技术2023-12-05 9:57

前言

SPI（Service Provider Interface），是 JDK 内置的一种服务发现机制，可以用来启用框架扩展和替换组件，主要被开发人员使用。比如 java.sql.Driver 接口，不同厂商可以针对同一接口提供不同实现，MySQL 和 PostgreSQL 都有各自不同实现提供给用户。 Java SPI 机制可以为某个接口寻找服务实现。Java 中 SPI 机制主要思想是将装配控制权移到程序之外，模块化设计中这个机制尤其重要，其核心思想就是 解耦。

其流程可以参考下图

Dubbo 并未使用 Java 原生 SPI 机制，而是对其进行增强，能够更好满足需求。

在学习 Dubbo SPI 之前，需要先了解 Java SPI 运行原理。

Java SPI

SPI 简单示例

  1. 这是一个搜索接口（行为）
arduino 复制代码 
public interface Search {
  List<String> searchData(String query);
}
  • 文件搜索实现
typescript 复制代码 
public class FileSearch implements Search {
  @Override
  public List<String> searchData(String query) {
    return Lists.newArrayList("这里是文件搜索");
  }
}
  • DB 搜索实现
typescript 复制代码 
public class DbSearch implements Search {
  @Override
  public List<String> searchData(String query) {
    return Lists.newArrayList("这里 db 搜索");
  }
}
  • ES 搜索实现
typescript 复制代码 
public class ElasticSearchSearch implements Search {
  @Override
  public List<String> searchData(String query) {
    return Lists.newArrayList("这里是 es 搜索");
  }
}

  1. 在resources下新建 META-INF/services/ 目录，新建接口全限定名的文件: cn.zcy.spi.Search，文件内加上需要用到的实现类

    cn.zcy.spi.DbSearch
    cn.zcy.spi.FileSearch
    cn.zcy.spi.ElasticSearchSearch

  2. 测试

vbnet 复制代码 
public class start {
​
  public static void main(String[] args) {
    ServiceLoader<Search> s = ServiceLoader.load(Search.class);
    Iterator<Search> iterator = s.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
      Search next = iterator.next();
        System.out.println(next.searchData());
    }
  }
}

结果： Main 方法会将文件内部定义的所有实现类实例化，并调用其 SearchData 方法。

css 复制代码 
[这里是 db 搜索]
[这里是文件搜索]
[这里是 es 搜索]

这就是 SPI 思想，接口实现由 Provider 提供，Provider 只用在提供的 Jar 包 META-INF/services 下根据平台定义的接口新建文件，并添加进相应的实现类内容就好。

SPI 实现

通过上述例子，可以简单猜想一下 ServiceLoader.Load 的实现方式：

  1. 在 META-INF/services 目录下创建的文件名，是需要 Load 方法加载的接口的全限定名， 即系统可以通过 Load 方法入参， 找到定义的文件。
  2. 通过读取文件内容找到对应实现类的全限定名。
  3. 知道全限定名后， 很容易通过反射的方式来拿到对应的实现， 然后执行对应的方法。

根据以上猜想看 ServiceLoader.Load 具体实现

省略部分代码， 只关注关键处理逻辑

ini 复制代码 
//ServiceLoader实现了Iterable接口，可以遍历所有的服务实现者
public final class ServiceLoader<S> implements Iterable<S>{
  //查找配置文件的目录
  private static final String PREFIX = "META-INF/services/";
​
  //解析服务提供者配置文件中的一行
  //首先去掉注释校验，然后保存
  //返回下一行行号
  //重复的配置项和已经被实例化的配置项不会被保存
  private int parseLine(Class<?> service, URL u, BufferedReader r, int lc, List<String> names) throws IOException, ServiceConfigurationError {
        //读取一行
    String ln = r.readLine();
    if (ln == null) {
        return -1;
    }
    //#号代表注释行
    int ci = ln.indexOf('#');
    if (ci >= 0) ln = ln.substring(0, ci);
    ln = ln.trim();
    int n = ln.length();
    if (n != 0) {
        if ((ln.indexOf(' ') >= 0) || (ln.indexOf('\t') >= 0))
           fail(service, u, lc, "Illegal configuration-file syntax");
        int cp = ln.codePointAt(0);
        if (!Character.isJavaIdentifierStart(cp))
           fail(service, u, lc, "Illegal provider-class name: " + ln);
        for (int i = Character.charCount(cp); i < n; i += Character.charCount(cp)) {
            cp = ln.codePointAt(i);
            if (!Character.isJavaIdentifierPart(cp) && (cp != '.'))
              fail(service, u, lc, "Illegal provider-class name: " + ln);
        }
        if (!providers.containsKey(ln) && !names.contains(ln))
          names.add(ln);
    }
    return lc + 1;
}
​
//解析配置文件，解析指定的url配置文件
//使用parseLine方法进行解析，未被实例化的服务提供者会被保存到缓存中去
private Iterator<String> parse(Class<?> service, URL u) throws ServiceConfigurationError {
  InputStream in = null;
  BufferedReader r = null;
  ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
  try {
    in = u.openStream();
    r = new BufferedReader(new InputStreamReader(in, "utf-8"));
    int lc = 1;
    while ((lc = parseLine(service, u, r, lc, names)) >= 0);
  }
  return names.iterator();
}
​
//服务提供者查找的迭代器
private class LazyIterator implements Iterator<S>{
​
  Class<S> service;//服务提供者接口
  ClassLoader loader;//类加载器
  Enumeration<URL> configs = null;//保存实现类的url
  Iterator<String> pending = null;//保存实现类的全名
  String nextName = null;//迭代器中下一个实现类的全名
​
  private LazyIterator(Class<S> service, ClassLoader loader) {
    this.service = service;
    this.loader = loader;
  }
​
  private boolean hasNextService() {
    if (nextName != null) {
      return true;
    }
    if (configs == null) {
      try {
        String fullName = PREFIX + service.getName();
        if (loader == null)
          configs = ClassLoader.getSystemResources(fullName);
        else
          configs = loader.getResources(fullName);
        }
      }
      while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {
        if (!configs.hasMoreElements()) {
          return false;
        }
        pending = parse(service, configs.nextElement());
       }
      nextName = pending.next();
      return true;
  }
​
  private S nextService() {
    if (!hasNextService())
      throw new NoSuchElementException();
      String cn = nextName;
      nextName = null;
      Class<?> c = null;
      try {
        c = Class.forName(cn, false, loader);
      }
      if (!service.isAssignableFrom(c)) {
        fail(service, "Provider " + cn  + " not a subtype");
      }
      try {
        S p = service.cast(c.newInstance());
        providers.put(cn, p);
        return p;
      }
   }
​
  public boolean hasNext() {
    if (acc == null) {
      return hasNextService();
    } else {
      PrivilegedAction<Boolean> action = new PrivilegedAction<Boolean>() {
      public Boolean run() { return hasNextService(); }
      };
      return AccessController.doPrivileged(action, acc);
      }
    }
​
  public S next() {
     if (acc == null) {
       return nextService();
     } else {
       PrivilegedAction<S> action = new PrivilegedAction<S>() {
         public S run() { return nextService(); }
         };
       return AccessController.doPrivileged(action, acc);
      }
  }
​
  public void remove() {
    throw new UnsupportedOperationException();
  }
}
​
//获取迭代器
//返回遍历服务提供者的迭代器
//以懒加载的方式加载可用的服务提供者
//懒加载的实现是：解析配置文件和实例化服务提供者的工作由迭代器本身完成
public Iterator<S> iterator() {
  return new Iterator<S>() {
    //按照实例化顺序返回已经缓存的服务提供者实例
    Iterator<Map.Entry<String,S>> knownProviders = providers.entrySet().iterator();
    public boolean hasNext() {
      if (knownProviders.hasNext())
        return true;
      return lookupIterator.hasNext();
    }
​
   public S next() {
      if (knownProviders.hasNext())
        return knownProviders.next().getValue();
      return lookupIterator.next();
     }
​
   public void remove() {
     throw new UnsupportedOperationException();
   }
  };
}
​
  //使用扩展类加载器为指定的服务创建ServiceLoader
  //只能找到并加载已经安装到当前Java虚拟机中的服务提供者，应用程序类路径中的服务提供者将被忽略
  public static <S> ServiceLoader<S> loadInstalled(Class<S> service) {
    ClassLoader cl = ClassLoader.getSystemClassLoader();
    ClassLoader prev = null;
    while (cl != null) {
      prev = cl;
      cl = cl.getParent();
    }
    return ServiceLoader.load(service, prev);
  }
}
  1. 首先 ， ServiceLoader 实现 Iterable 接口，所以具有迭代器属性，主要实现了迭代器的 HasNext 和 Next 方法，调用 LookupIterator 的 HasNext 和 Next 方法，LookupIterator 是懒加载迭代器。
  2. 其次 ，LazyIterator 的 HasNext 方法，静态变量 Prefix 就是 META-INF/services/ 目录，这就是为什么需要在 Classpath下META-INF/services/目录创建以服务接口命名的文件。
  3. 最后 ，通过反射方法 Class.ForName()加载类对象，并用 NewInstance 方法将类实例化，并把实例化后的类缓存到 Providers对象中，(LinkedHashMap<String,S>类型）然后返回实例对象。

所以可以看到 ServiceLoader 不是实例化后就读取配置文件中具体实现并进行实例化，而是等到使用迭代器去遍历的时候，才会加载对应配置文件去解析，调用 HasNext 方法的时候会去加载配置文件进行解析，调用 Next 方法的时候进行实例化并缓存。

所有配置文件只会加载一次，服务提供者也只会被实例化一次，重新加载配置文件可使用 Reload 方法。

SPI 机制缺陷

通过阅读 ServiceLoader 源码，可以反向推断出基础 SPI 在使用上存在部分缺陷：

  1. 无法按需来获取。遍历所有实现，并实例化，然后在循环中才能找到需要的实现。如果不想用某些实现类，或者某些类实例化很耗时，也会被载入并实例化了，造成了浪费。
  2. 获取某个实现类的方式不够灵活，只能通过 Iterator 形式获取，不能根据某个参数来获取对应的实现类。
  3. 多个并发线程使用 ServiceLoader 类的实例不安全。

Dubbo SPI 机制

Dubbo SPI 并非原创一种新的加载机制，它是在 Java 原生 SPI 基础上加以改进，解决原生 SPI 一些缺陷。

Dubbo SPI 机制简单示例

  1. 同样 Search 接口
arduino 复制代码 
@SPI
public interface Search {
  List<String> searchData();
}
  • 文件搜索实现
typescript 复制代码 
public class FileSearch implements Search {
  @Override
  public List<String> searchData() {
    return Lists.newArrayList("这里是文件搜索");
  }
}
  • DB 搜索实现
typescript 复制代码 
public class DbSearch implements Search {
  @Override
  public List<String> searchData() {
    return Lists.newArrayList("这里是 db 搜索");
  }
}
  • ES 搜索实现
typescript 复制代码 
public class ElasticSearchSearch implements Search {
  @Override
  public List<String> searchData() {
    return Lists.newArrayList("这里是 es 搜索");
  }
}
  1. 接下来同样是在 META-INF/services/ 目录下，新建接口全限定名的文件: cn.zcy.spi.Search，里面加上我们需要用到的实现类
ini 复制代码 
db=cn.lzy.playwright.spi.dubbo.DbSearch
file=cn.lzy.playwright.spi.dubbo.FileSearch
es=cn.lzy.playwright.spi.dubbo.ElasticSearchSearch
  1. 测试
ini 复制代码 
@Slf4j
public class start {

  public static void main(String[] args) {
    ExtensionLoader<Search> extensionLoader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Search.class);
    Search dbSearch = extensionLoader.getExtension("db");
    log.info("dbSearch.method : {}", dbSearch.searchData());
    Search fileSearch = extensionLoader.getExtension("file");
    log.info("fileSearch.method : {}", fileSearch.searchData());
    Search esSearch = extensionLoader.getExtension("es");
    log.info("esSearch.method : {}", esSearch.searchData());
  }
}

结果

ini 复制代码 
dbSearch.method : [这里是 db 搜索]
fileSearch.method : [这里是文件搜索]
esSearch.method : [这里是 es 搜索]

分析一下，Dubbo SPI 和 Java 原生 SPI 实现上，有三个明显不同：

  • Interface 上加入了 Dubbo 内部 @SPI 。
  • 全限定名文件的内容，不再仅仅只是对应实现的全限定名， 而是类似 K-V 格式一种编写方式。
  • Main 方法内部，不是通过原生 ServiceLoader 加载，而是通过 Dubbo 自定义的 ExtensionLoader 加载。

通过示例很明显发现：Dubbo SPI 机制，通过改变全限定名文件内容格式，解决了原生 SPI 在使用上无法按需实例化这个缺陷。

那么 Dubbo SPI 如何实现，接下来看一下对应源码。

Dubbo SPI 实现

从入口 ExtensionLoader 来查看 GetExtensinLoader 方法

typescript 复制代码 
public static <T> ExtensionLoader<T> getExtensionLoader(Class<T> type) {
  if (type == null) { // 规避了入参 NPE 问题
    throw new IllegalArgumentException("Extension type == null");
  }
  if (!type.isInterface()) { // 规避入参非接口的问题
    throw new IllegalArgumentException("Extension type(" + type + ") is not interface!");
  }
  if (!withExtensionAnnotation(type)) { // 方法内部判读接口是否存在 @SPI 注解
    throw new IllegalArgumentException("Extension type(" + type +
        ") is not extension, because WITHOUT @" + SPI.class.getSimpleName() + " Annotation!");
  }

  ExtensionLoader<T> loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type);
    if (loader == null) { // 懒加载的实现逻辑
      EXTENSION_LOADERS.putIfAbsent(type, new ExtensionLoader<T>(type));
      loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type);
    }
    return loader;
  }

方法内容很简单，除去一些判断外， 真正有价值的逻辑处理只有一个懒加载的实现，而关于代码上中 EXTENSION_LOADERS 其实是一个 ConcurrentHashMap

swift 复制代码 
private static final ConcurrentMap<Class<?>, ExtensionLoader<?>> EXTENSION_LOADERS = new ConcurrentHashMap<Class<?>, ExtensionLoader<?>>();

这在一定程度上解决了重复读取和并发问题。关键读取处理逻辑是在 new ExtensionLoader<T>(type) 这个构造方法内部，这个构造方法十分简单，是一个三元表达式

scala 复制代码 
private ExtensionLoader(Class<?> type) {
  this.type = type;
  objectFactory = (type == ExtensionFactory.class ? null : ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension());
}

所以要关注的就是 GetAdaptiveExtension 这个方法实现

如下是具体实现逻辑

ini 复制代码 
public T getAdaptiveExtension() {
  Object instance = cachedAdaptiveInstance.get();
  if (instance == null) {
  if (createAdaptiveInstanceError == null) {
    synchronized (cachedAdaptiveInstance) { // 懒加载的双重锁校验, 避免了并发问题
      instance = cachedAdaptiveInstance.get();
      if (instance == null) {
        try {
          instance = createAdaptiveExtension(); // 实例化的关键处理
          cachedAdaptiveInstance.set(instance);
        } catch (Throwable t) {
          createAdaptiveInstanceError = t;
          throw new IllegalStateException("fail to create adaptive instance: " + t.toString(), t);
        }
      }
    }
  } else {
    throw new IllegalStateException("fail to create adaptive instance: " + createAdaptiveInstanceError.toString(), createAdaptiveInstanceError);
    }
  }
  return (T) instance;
}

CreateAdaptiveExtension 关键是调用 GetAdaptiveExtensionClass 方法

typescript 复制代码 
private T createAdaptiveExtension() {
  try {
    return injectExtension((T) getAdaptiveExtensionClass().newInstance());
    } catch (Exception e) {
    throw new IllegalStateException("Can not create adaptive extension " + type + ", cause: " + e.getMessage(), e);
    }
 }

继续看内部逻辑， 查到 GetExtensionClasses 方法

scss 复制代码 
private Class<?> getAdaptiveExtensionClass() {
  getExtensionClasses();
  if (cachedAdaptiveClass != null) {
    return cachedAdaptiveClass;
  }
  return cachedAdaptiveClass = createAdaptiveExtensionClass();
}

最后看到读取 Interface 对应实现类的方法是 LoadExtensionClasses ， 具体实现逻辑如下

ini 复制代码 
private Map<String, Class<?>> getExtensionClasses() {
   Map<String, Class<?>> classes = cachedClasses.get();
     if (classes == null) {
       synchronized (cachedClasses) {
         classes = cachedClasses.get();
         if (classes == null) {
           classes = loadExtensionClasses(); // 懒加载双重判定解决并发问题
           cachedClasses.set(classes);
          }
        }
     }
   return classes;
}

 // synchronized in getExtensionClasses
private Map<String, Class<?>> loadExtensionClasses() {
   final SPI defaultAnnotation = type.getAnnotation(SPI.class);
   if (defaultAnnotation != null) {
     String value = defaultAnnotation.value();
     if ((value = value.trim()).length() > 0) {
       String[] names = NAME_SEPARATOR.split(value);
       if (names.length > 1) {
         throw new IllegalStateException("more than 1 default extension name on extension " + type.getName() + ": " + Arrays.toString(names));
        }
        if (names.length == 1) {
          cachedDefaultName = names[0];
        }
      }
  }
  Map<String, Class<?>> extensionClasses = new HashMap<String, Class<?>>();
  // 指定地址读取文件内容, 兼容原生的 SPI 地址和默认的 duboo 文件地址
  loadDirectory(extensionClasses, DUBBO_INTERNAL_DIRECTORY, type.getName());
  loadDirectory(extensionClasses, DUBBO_INTERNAL_DIRECTORY, type.getName().replace("org.apache", "com.alibaba"));
  loadDirectory(extensionClasses, DUBBO_DIRECTORY, type.getName());
  loadDirectory(extensionClasses, DUBBO_DIRECTORY, type.getName().replace("org.apache", "com.alibaba"));
  loadDirectory(extensionClasses, SERVICES_DIRECTORY, type.getName());
  loadDirectory(extensionClasses, SERVICES_DIRECTORY, type.getName().replace("org.apache", "com.alibaba"));
        return extensionClasses;
}

private void loadDirectory(Map<String, Class<?>> extensionClasses, String dir, String type) {
  String fileName = dir + type;
  try {
    Enumeration<java.net.URL> urls;
    ClassLoader classLoader = findClassLoader();
    if (classLoader != null) {
      urls = classLoader.getResources(fileName);
    } else {
      urls = ClassLoader.getSystemResources(fileName);
    }
    if (urls != null) {
      while (urls.hasMoreElements()) {
        java.net.URL resourceURL = urls.nextElement();
        loadResource(extensionClasses, classLoader, resourceURL); // 读取指定地址文件资源
       }
    }
  } catch (Throwable t) {
    logger.error("Exception when load extension class(interface: " +type + ", description file: " + fileName + ").", t);
  }
}

private void loadResource(Map<String, Class<?>> extensionClasses, ClassLoader classLoader, java.net.URL resourceURL) {
  try {
    BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(resourceURL.openStream(), "utf-8"));
    try {
      String line;
      // 按行读取配置
      while ((line = reader.readLine()) != null) {
        final int ci = line.indexOf('#');
        if (ci >= 0) {
        // 忽略 # 后的注释内容
        line = line.substring(0, ci);
      }
      line = line.trim();
      if (line.length() > 0) {
        try {
          String name = null;
          // 根据 = 分割内容, 拆解成 K-V 格式数据
          int i = line.indexOf('=');
          if (i > 0) {
            name = line.substring(0, i).trim();
            line = line.substring(i + 1).trim();
          }
          if (line.length() > 0) {
            // 加载 Class
            loadClass(extensionClasses, resourceURL, Class.forName(line, true, classLoader), name);
          }
        } catch (Throwable t) {
          IllegalStateException e = new IllegalStateException("Failed to load extension class(interface: " + type + ", class line: " + line + ") in " + resourceURL + ", cause: " + t.getMessage(), t);
                            exceptions.put(line, e);
        }
      }
    }
  } finally {
    reader.close();
  }
  } catch (Throwable t) {
    logger.error("Exception when load extension class(interface: " +type + ", class file: " + resourceURL + ") in " + resourceURL, t);
  }
}

由上述代码逻辑可以了解，Dubbo SPI 加载 Class 信息过程主要分成以下几步：

  1. 首先： 通过名称获取拓展类之前，需要根据配置文件解析出拓展项名称到拓展类的映射关系表（Map<名称, 拓展类>），之后再根据拓展项名称从映射关系表中取出相应的拓展类
  2. 其次 ： GetExtensionClasses 内部先检查缓存，若缓存未命中，则通过 synchronized 加锁。加锁后再次检查缓存，并判空，此时如果 Classes 仍为 Null，则通过 LoadExtensionClasses 加载拓展类
  3. 然后 ： LoadExtensionClasses 中的逻辑比较简单, 总共就两件事情：一是对 SPI 注解进行解析，二是调用 LoadDirectory 方法加载指定文件夹配置文件
  4. 接着 LoadDirectory 方法先通过ClassLoader 获取所有资源链接，然后再通过 LoadResource 方法加载资源
  5. 最后 LoadResource 方法用于读取和解析配置文件，并通过反射加载类，最后调用 LoadClass 方法进行其他操作。LoadClass 方法用于主要用于操作缓存

加载完 Interface 对应实现 Class 之后就需要对其进行实例化，看一下源码实现

scss 复制代码 
public T getExtension(String name) {
  if (name == null || name.length() == 0) {
    throw new IllegalArgumentException("Extension name == null");
  }
  if ("true".equals(name)) {
     return getDefaultExtension();
  }
  // 缓存 Holder
  Holder<Object> holder = cachedInstances.get(name);
  if (holder == null) {
     cachedInstances.putIfAbsent(name, new Holder<Object>());
     holder = cachedInstances.get(name);
   }
   Object instance = holder.get();
     if (instance == null) { // 懒加载的双重判定, 避免并发情况
       synchronized (holder) {
         instance = holder.get();
         if (instance == null) {
           instance = createExtension(name);
           holder.set(instance);
         }
       }
     }
   return (T) instance;
 }

该方法内部是一个普通缓存读取内容，创建内容在方法 CreateExtension 内部

scss 复制代码 
private T createExtension(String name) {
  // 从配置文件中加载所有的拓展类，可得到"配置项名称"到"配置类"的映射关系表
  Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name);
  if (clazz == null) {
    throw findException(name);
  }
  try {
    T instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);
    if (instance == null) {
      // 通过反射创建实例
      EXTENSION_INSTANCES.putIfAbsent(clazz, clazz.newInstance());
      instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);
      }
      // 向实例中注入依赖
      injectExtension(instance);
      Set<Class<?>> wrapperClasses = cachedWrapperClasses;
      if (wrapperClasses != null && !wrapperClasses.isEmpty()) {
        // 循环创建 Wrapper 实例
        for (Class<?> wrapperClass : wrapperClasses) {
          // 将当前 instance 作为参数传给 Wrapper 的构造方法，并通过反射创建 Wrapper 实例。
          // 然后向 Wrapper 实例中注入依赖，最后将 Wrapper 实例再次赋值给 instance 变量
          instance = injectExtension((T) wrapperClass.getConstructor(type).newInstance(instance));
        }
      }
      return instance;
    } catch (Throwable t) {
       throw new IllegalStateException("Extension instance(name: " + name + ", class: " +
                    type + ")  could not be instantiated: " + t.getMessage(), t);
   }
 }

CreateExtension 方法逻辑稍复杂一下，包含了如下步骤：

  • 通过 GetExtensionClasses 获取所有的拓展类
  • 通过反射创建拓展对象
  • 向拓展对象中注入依赖
  • 将拓展对象包裹在相应的 Wrapper 对象中

以上步骤中，第一个步骤是加载拓展类的关键，第三和第四个步骤是 Dubbo IOC 与 AOP 的具体实现

scss 复制代码 
private T injectExtension(T instance) {
  try {
    if (objectFactory != null) {
      // 遍历目标类的所有方法
      for (Method method : instance.getClass().getMethods()) {
        // 检测方法是否以 set 开头，且方法仅有一个参数，且方法访问级别为 public
        if (method.getName().startsWith("set") && method.getParameterTypes().length == 1
          && Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
          /**
          * Check {@link DisableInject} to see if we need auto injection for this property
          */
          if (method.getAnnotation(DisableInject.class) != null) {
            continue;
          }
          // 获取 setter 方法参数类型
          Class<?> pt = method.getParameterTypes()[0];
          if (ReflectUtils.isPrimitives(pt)) {
            continue;
          }
          try {
            // 获取属性名，比如 setName 方法对应属性名 name
            String property = method.getName().length() > 3 ? method.getName().substring(3, 4).toLowerCase() + method.getName().substring(4) : "";
           // 从 ObjectFactory 中获取依赖对象
           Object object = objectFactory.getExtension(pt, property);
           if (object != null) {
             // 通过反射调用 setter 方法设置依赖
             method.invoke(instance, object);
           }
         } catch (Exception e) {
           logger.error("fail to inject via method " + method.getName()
                                    + " of interface " + type.getName() + ": " + e.getMessage(), e);
         }
       }
     }
   }
 } catch (Exception e) {
   logger.error(e.getMessage(), e);
 }
 return instance;
}

在上面代码中，ObjectFactory 变量类型为 AdaptiveExtensionFactory，AdaptiveExtensionFactory 内部维护了一个 ExtensionFactory 列表，用于存储其他类型的 ExtensionFactory。Dubbo 目前提供两种 ExtensionFactory，分别是 SpiExtensionFactory 和 SpringExtensionFactory。前者用于创建自适应的拓展，后者用于从 Spring IOC 容器中获取所需拓展。这两个类代码不是很复杂，这里就不一一分析了。

可以看出，Dubbo SPI 在原生 SPI 基础上，通过对配置文件格式改造，生成了一个映射关系表（Map<名称, 拓展类>），这样能够按需去实例化需要的实现类。解决原生 SPI 必须全部遍历然后遍历查询实现实例的问题.

同时无论是读取配置 Class 亦或是实例化对应的实现实例，都采用了懒加载的双重锁校验，解决了原生 SPI 在多线程情况下，可能存在的并发问题。

总结

自 JDK 1.6 以后，Java 提出了 SPI，一种服务提供发现机制，可以用来启用框架扩展和替换组件。其主要目的是将装配控制权移到程序之外，模块化设计中这个机制尤其重要。其核心思想是 解耦。

这种原生 SPI 机制并不完美，其实现存在若干问题

  • 无法按需进行实例化，只能全部实例化之后，遍历去获取需要的实现，造成内存浪费以及无谓的实例化资源消耗。
  • 并没有解决多线程下的并发问题。

Duboo 在原生 SPI 基础上进行改良，通过改变配置文件内容格式，针对每个实现类划分出 K-V ，能够满足在业务上按需实例化的要求。同时采用懒加载的双重锁校验，解决多线程情况下可能存在的并发问题。

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政采云技术团队（Zero），Base 杭州，一个富有激情和技术匠心精神的成长型团队。规模 500 人左右，在日常业务开发之外，还分别在云原生、区块链、人工智能、低代码平台、中间件、大数据、物料体系、工程平台、性能体验、可视化等领域进行技术探索和实践，推动并落地了一系列的内部技术产品，持续探索技术的新边界。此外，团队还纷纷投身社区建设，目前已经是 google flutter、scikit-learn、Apache Dubbo、Apache Rocketmq、Apache Pulsar、CNCF Dapr、Apache DolphinScheduler、alibaba Seata 等众多优秀开源社区的贡献者。

如果你想改变一直被事折腾，希望开始折腾事；如果你想改变一直被告诫需要多些想法，却无从破局；如果你想改变你有能力去做成那个结果，却不需要你；如果你想改变你想做成的事需要一个团队去支撑，但没你带人的位置；如果你想改变本来悟性不错，但总是有那一层窗户纸的模糊......如果你相信相信的力量，相信平凡人能成就非凡事，相信能遇到更好的自己。如果你希望参与到随着业务腾飞的过程，亲手推动一个有着深入的业务理解、完善的技术体系、技术创造价值、影响力外溢的技术团队的成长过程，我觉得我们该聊聊。任何时间，等着你写点什么，发给 zcy-tc@cai-inc.com

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