SpringBoot+SPI机制，轻松实现可插拔组件

• 什么是Java的SPI
• SPI和API的区别
• 实现过程

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什么是Java的SPI

Java SPI（‌Service Provider Interface）‌是一种服务提供界面，‌它是Java提供的一种服务发现和加载机制，‌允许开发者为接口定义多种实现，‌并在运行时动态地发现和加载这些实现。‌

Java SPI机制的核心在于它提供了一种方式，‌使得服务提供者可以根据SPI的约定，‌为某个接口提供具体的实现类。‌这些实现类被放置在特定的位置，‌如META-INF/services目录下，‌并通过配置文件指定。‌当需要使用这些服务时，‌Java运行时环境能够自动扫描这些目录，‌找到并加载相应的实现类，‌从而实现服务的动态发现和加载。‌

Java SPI的主要用途包括：‌

• 服务提供者可以在不修改业务代码的情况下，‌为框架或库提供扩展点。‌
• 允许在运行时动态地插入或更换组件实现，‌鼓励松耦合的设计原则。‌
• 允许第三方扩展和替换核心库中的组件，‌丰富了Java生态，‌为开发者提供了极大的灵活性。‌

在Java中，‌SPI被广泛应用于各种框架和库的扩展，‌如Servlet容器初始化、‌类型转换、‌日志记录等场景。‌通过SPI机制，‌Java应用程序可以在不修改业务代码的情况下，‌轻松地集成和使用第三方提供的服务实现，‌从而提高了软件的可扩展性和可维护性

SPI和API的区别

SPI和API的主要区别在于它们的定义方式、‌调用方式、‌灵活性、‌依赖关系以及用途。‌

• 定义方式：‌ API是由开发者主动编写并公开给其他开发者使用的，‌而SPI是由框架或库提供方定义的接口，‌供第三方开发者实现。‌
• 调用方式：‌ API通过直接调用接口的方法来使用功能，‌而SPI是通过配置文件来指定具体的实现类，‌然后由框架或库自动加载和调用。‌
• 灵活性：‌ API的实现类必须在编译时就确定，‌无法动态替换；‌而SPI的实现类可以在运行时根据配置文件的内容进行动态加载和替换。‌
• 依赖关系：‌ API是被调用方依赖的，‌即应用程序需要引入API所在的库才能使用其功能；‌而SPI是调用方依赖的，‌即框架或库需要引入第三方实现类的库才能加载和调用。‌
• 用途：‌ API通常用于描述库、‌框架、‌操作系统、‌服务等对外提供的编程接口，‌开发者通过API调用相应的功能来实现自己的应用程序。‌而SPI定义了一种插件式的架构，‌允许开发者定义接口，‌并通过服务提供者来提供不同的实现，‌主要目的是允许系统在运行时发现和加载具体的服务提供者，‌从而实现动态扩展和替换功能的能力。‌

综上所述，‌API是一种规范，‌描述了如何与一个组件进行交互；‌而SPI则是一种机制，‌用于动态地发现和加载实现了特定接口的组件。‌

实现过程

0.目录结构

  
sa-auth  父工程  
-- sa-auth-bus 业务工程  
-- sa-auth-plugin 定义SPI接口的工程  
-- sa-auth-plugin-ldap 模拟第三方库的实现工程  

1.idea创建名为sa-auth 的pom 项目，pom 如下

  
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>    
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"    
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">  
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>  
        <parent>  
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
            <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>  
            <version>2.1.16.RELEASE</version>  
        </parent>  
    <groupId>com.vijay</groupId>  
    <artifactId>cs-auth</artifactId>  
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>  
    <name>cs-auth</name>  
    <packaging>pom</packaging>  
    <description>cs-auth</description>  
    <properties>  
        <java.version>1.8</java.version>  
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>  
        <maven.compiler.compilerVersion>1.8</maven.compiler.compilerVersion>  
    </properties>  
    <modules>  
        <module>cs-auth-plugin</module>  
        <module>cs-auth-bus</module>  
        <module>cs-auth-plugin-ldap</module>  
    </modules>  
    <dependencyManagement>  
        <dependencies>  
            <dependency>  
                <groupId>org.projectlombok</groupId>  
                <artifactId>lombok</artifactId>  
                <version>1.18.20</version>  
            </dependency>  
            <dependency>  
                <groupId>com.vijay</groupId>  
                <artifactId>cs-auth-plugin</artifactId>  
                <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>  
            </dependency>  
        </dependencies>  
    </dependencyManagement>  
</project>  

2.然后创建sa-auth-plugin，pom 如下

  
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>    
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"    
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">  
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>  
    <parent>  
        <groupId>com.vijay</groupId>  
        <artifactId>cs-auth</artifactId>  
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>  
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>  
    </parent>  
    <artifactId>cs-auth-plugin</artifactId>  
    <name>cs-auth-plugin</name>  
    <description>cs-auth-plugin</description>  
</project>  

3.sa-auth-bus，pom 如下

  
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>    
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"    
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">  
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>  
    <parent>  
        <groupId>com.vijay</groupId>  
        <artifactId>cs-auth</artifactId>  
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>  
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>  
    </parent>  
    <artifactId>cs-auth-bus</artifactId>  
    <name>cs-auth-bus</name>  
    <description>cs-auth-bus</description>  
    <dependencies>  
        <dependency>  
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>  
        </dependency>  
        <dependency>  
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>  
            <scope>test</scope>  
        </dependency>  
        <dependency>  
            <groupId>com.vijay</groupId>  
            <artifactId>cs-auth-plugin</artifactId>  
        </dependency>  
        <dependency>  
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>  
        </dependency>  
        <dependency>  
            <groupId>org.projectlombok</groupId>  
            <artifactId>lombok</artifactId>  
        </dependency>  
    </dependencies>  
    <build>  
        <resources>  
            <resource>  
                <directory>src/main/resources</directory>  
                <filtering>true</filtering>  
            </resource>  
        </resources>  
        <plugins>  
            <plugin>  
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>  
                <version>2.1.1.RELEASE</version>  
                <executions>  
                    <execution>  
                        <goals>  
                            <goal>repackage</goal>  
                        </goals>  
                    </execution>  
                </executions>  
            </plugin>  
        </plugins>  
    </build>  
</project>  

4.sa-auth-plugin-ldap，pom如下

  
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>    
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"    
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">  
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>  
    <parent>  
        <groupId>com.vijay</groupId>  
        <artifactId>cs-auth</artifactId>  
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>  
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>  
    </parent>  
    <artifactId>cs-auth-plugin-ldap</artifactId>  
    <name>cs-auth-plugin</name>  
    <description>cs-auth-plugin-ldap</description>  
    <dependencies>  
        <dependency>  
            <groupId>com.vijay</groupId>  
            <artifactId>cs-auth-plugin</artifactId>  
        </dependency>  
    </dependencies>  
</project>  

5.创建好的项目结构如下

6.打开sa-auth-plugin，定义SPI接口

  
package com.vijay.csauthplugin.service;    
  
/**    
* 插件SPI接口    
*    
* @author vijay    
*/  
publicinterface AuthPluginService {    
  
    /**    
    * 登录认证    
    *    
    * @param userName 用户名    
    * @param password 密码    
    * @return 认证结果    
    */  
    boolean login(String userName, String password);    
  
    /**    
    * AuthPluginService Name which for conveniently find AuthPluginService instance.    
    *    
    * @return AuthServiceName mark a AuthPluginService instance.    
    */  
    String getAuthServiceName();    
}  

7.cs-auth-plugin-ldap 中实现SPI的接口并且打成jar包，模拟外部提供的插件jar包

1.实现引入的cs-auth-plug包的SPI接口 package com.vijay.csauthplugin.ldap;

  
package com.vijay.csauthplugin.ldap;  
import com.vijay.csauthplugin.service.AuthPluginService;    
/**    
* @author vijay    
*/  
publicclass LdapProviderImpl implements AuthPluginService {    
    @Override  
    public boolean login(String userName, String password) {    
        return"vijay".equals(userName) && "123456".equals(password);    
    }    
  
    @Override  
    public String getAuthServiceName() {    
        return"LdapProvider";    
    }    
}  

2.resources目录下创建META-INF/services目录，并在目录下创建一个名为SPI接口类的全路径限定名com.vijay.csauthplugin.service.AuthPluginService的文件，文件中写入LdapProviderImpl 实现类的全路径限定名com.vijay.csauthplugin.ldap.LdapProviderImpl

3.cs-auth-plugin-ldap打包成jar包

8.打开cs-auth-plugin-bus

1.项目下创建plugin包，添加一个插件的默认实现DefaultProviderImpl

  
package com.vijay.bus.plugin;    
  
import com.vijay.csauthplugin.service.AuthPluginService;    
  
/**    
* 默认插件实现    
*    
* @author vijay    
*/  
publicclass DefaultProviderImpl implements AuthPluginService {    
    @Override  
    public boolean login(String userName, String password) {    
        return"vijay".equals(userName) && "123456".equals(password);    
    }    
  
    @Override  
    public String getAuthServiceName() {    
        return"DefaultProvider";    
    }    
}  

2.resources目录下创建META-INF/services目录并在目录下创建一个名为SPI接口类全路径限定名的文件com.vijay.csauthplugin.service.AuthPluginService，文件内容为DefaultProviderImpl全路径限定名com.vijay.bus.plugin.DefaultProviderImpl![picture.image](https://p6-volc-community-sign.byteimg.com/tos-cn-i-tlddhu82om/d62273beef8d462ab6cd7ccecb4f0d83~tplv-tlddhu82om-image.image?=&rk3s=8031ce6d&x-expires=1768676641&x-signature=CaL%2FgRPtAG7VIWDBi8I3lR4Lsi8%3D).自定义类加载器

  
package com.vijay.bus.plugin;    
  
import java.net.URL;    
import java.net.URLClassLoader;    
  
/**    
* 自定义类加载器    
*    
* @author vijay    
*/  
publicclass PluginClassLoader extends URLClassLoader {    
  
    public PluginClassLoader(URL[] urls) {    
        super(urls);    
    }    
  
    /**    
    * @param url 路径    
    */  
    public void addzURL(URL url) {    
        super.addURL(url);    
    }    
  
}  

4.定义一个加载外部jar包的类

  
package com.vijay.bus.plugin;    
  
import java.io.File;    
import java.net.URL;    
import java.util.ArrayList;    
import java.util.List;    
import java.util.Objects;    
  
/**    
* 加载指定目录jar包    
* @author vijay    
*/  
publicclass ExternalJarLoader {    
  
    /**    
    * 加载外部jia包    
    *    
    * @param externalDirPath jar包目录    
    */  
    public static void loadExternalJars(String externalDirPath) {    
        File dir = new File(externalDirPath);    
        if (!dir.exists() || !dir.isDirectory()) {    
            thrownew IllegalArgumentException("Invalid directory path");    
        }    
        List<URL> urls = new ArrayList<>();    
        File[] listFiles = dir.listFiles();    
        if (Objects.nonNull(listFiles) && listFiles.length > 0) {    
            ClassLoader contextClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();    
            try {    
                for (File file : listFiles) {    
                    if (file.getName().endsWith(".jar")) {    
                        urls.add(file.toURI().toURL());    
                    }    
                }    
                PluginClassLoader customClassLoader = new PluginClassLoader(urls.toArray(new URL[0]));    
                Thread.currentThread().setContextClassLoader(customClassLoader);    
            } catch (Exception e) {    
                e.printStackTrace();    
                Thread.currentThread().setContextClassLoader(contextClassLoader);    
            }    
        }    
    }    
}  

5.启动类中添加类加载器

  
package com.vijay.bus;    
  
import com.vijay.bus.plugin.ExternalJarLoader;    
import org.springframework.boot.SpringApplication;    
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;    
  
/**    
* @author vijay    
*/  
@SpringBootApplication  
publicclass CsAuthBusApplication {    
    public static void main(String[] args) {    
        String jarPath="/Users/vijay/Downloads/build/plugin";  
        ExternalJarLoader.loadExternalJars(jarPath);    
        SpringApplication.run(CsAuthBusApplication.class, args);    
    }    
}  

6.创建插件提供者类PluginProvider，提供实现类供springboot注入

  
package com.vijay.bus.plugin;    
  
import com.vijay.csauthplugin.service.AuthPluginService;    
  
import java.util.ServiceLoader;    
  
/**    
* 插件提供者    
*    
* @author vijay    
*/  
publicclass PluginProvider {    
  
    /**    
    * 提供一个插件供注入(默认返回外部目录的插件,外部目录没有插件时返回默认插件)    
    *    
    * @return 具体的插件实现    
    */  
    public static AuthPluginService getAuthPluginService() {    
        ServiceLoader<AuthPluginService> defaultLoad = ServiceLoader.load(AuthPluginService.class);    
        AuthPluginService plugin = null;    
        for (AuthPluginService authPluginService : defaultLoad) {    
            if (authPluginService instanceof DefaultProviderImpl) {    
                plugin = authPluginService;    
            } else {    
                return authPluginService;    
            }    
        }    
        return plugin;    
    }    
}  

7.项目下创建conf包，注入实现类到springboot

  
package com.vijay.bus.conf;    
  
import com.vijay.bus.plugin.PluginProvider;    
import com.vijay.csauthplugin.service.AuthPluginService;    
import org.springframework.context.annotation.Bean;    
import org.springframework.context.annotation.Configuration;    
  
  
/**    
* @author vijay    
*/  
@Configuration  
publicclass PluginConfig {    
  
  
    @Bean  
    public AuthPluginService authPluginService() {    
        return PluginProvider.getAuthPluginService();    
    }    
}  

8.项目下创建controller包，定义controller接口，调用测试

  
package com.vijay.bus.controller;    
  
import com.vijay.csauthplugin.service.AuthPluginService;    
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;    
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;    
  
import javax.annotation.Resource;    
import java.util.HashMap;    
import java.util.Map;    
  
/**    
* @author vijay    
*/  
@RestController  
publicclass TestController {    
    @Resource  
    private AuthPluginService authPluginService;    
    @GetMapping("test")    
    public Object test() {    
        returnnew HashMap() {{    
            put("name", authPluginService.getAuthServiceName());    
            put("login", authPluginService.login("vijay", "123456"));    
        }};    
    }    
}  

完整结构

9.请求接口，测试实现

此时返回为默认实现，把cs-auth-plugin-ldap项目模拟的第三方包放到外部jar包加载目录，重新启动项目后发起请求

实现已经是模拟的jar的实现

来源：juejin.cn/post/7395433541482823715

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