Java SPI:服务发现的轻量级标准
作者:Web天梯之路
在 Java 的模块化与插件化开发中,SPI(Service Provider Interface,服务提供者接口) 是一个低调却极其重要的机制。它允许第三方实现或替换核心模块的功能,而无需修改主程序代码。
今天,我们就从原理、实战、应用场景到最佳实践,带你彻底掌握 Java 原生 SPI!
一、生活类比:USB 接口 vs 具体设备
想象你的电脑有一个 USB 接口:
- 接口定义(Java 接口):USB 标准规定了供电、数据传输等协议;
- 具体实现(服务提供者):U盘、鼠标、键盘都实现了这个标准;
- 自动识别(SPI 机制):你插入任意 USB 设备,系统自动加载对应驱动并使用。
Java SPI 正是这样一套"接口 + 自动发现实现"的机制。
二、什么是 SPI?核心思想
SPI 是 Java 提供的一种 服务发现机制,用于解耦接口定义与具体实现。
- 核心包 :
java.util.ServiceLoader - 约定位置 :在
META-INF/services/目录下放置配置文件 - 文件命名 :以接口全限定名为文件名
- 文件内容 :每行写一个实现类的全限定名
✅ 本质:通过配置文件 + 类加载器 + 反射,动态加载接口实现
三、SPI 实战四步走
第一步:定义服务接口
java
package org.example.javase.log;
public interface Logger {
void log(String message);
}
第二步:编写实现类(可由不同模块提供)
java
package org.example.javase.log;
public class ConsoleLogger implements Logger {
@Override
public void log(String message) {
System.out.println("[Console] " + message);
}
}
java
package org.example.javase.log;
public class FileLogger implements Logger {
@Override
public void log(String message) {
// 简化:实际应写入文件
System.out.println("[File] " + message);
}
}
第三步:创建 SPI 配置文件
在 src/main/resources/META-INF/services/ 目录下创建文件:
java
文件名:org.example.javase.log.Logger
内容:
org.example.javase.log.ConsoleLogger
org.example.javase.log.FileLogger
⚠️ 注意:路径必须严格匹配,文件编码建议 UTF-8,无空格或注释。
第四步:使用 ServiceLoader 加载服务
java
package org.example.javase.log;
import java.util.ServiceLoader;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ServiceLoader<Logger> loaders = ServiceLoader.load(Logger.class);
for (Logger logger : loaders) {
logger.log("Hello from SPI!");
}
}
}
输出:
[Console] Hello from SPI!
[File] Hello from SPI!
五、SPI 的局限
原生 SPI 的问题:
| 问题 | 说明 |
|---|---|
| 无法按需加载 | ServiceLoader 会加载所有实现,不能指定某一个 |
| 无 IOC 支持 | 无法注入依赖,构造器必须无参 |
六、一张表总结 SPI 核心要点
| 步骤 | 操作 | 说明 |
|---|---|---|
| 1. 定义接口 | public interface Xxx |
位于 core 模块 |
| 2. 实现接口 | class Yyy implements Xxx |
位于 plugin 模块 |
| 3. 配置文件 | META-INF/services/全限定接口名 |
内容为实现类全名 |
| 4. 加载服务 | ServiceLoader.load(Xxx.class) |
返回 Iterable |
| 5. 遍历使用 | for (Xxx impl : loader) |
自动实例化(调用无参构造) |
七、思考题
以下说法是否正确?
"只要把实现类放在 classpath 下,并在
META-INF/services/中配置,SPI 就一定能加载成功。"
💡 答案:不一定!原因:
- 实现类必须有公共无参构造器;
- 配置文件路径/命名必须完全正确;
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