1. Java SPI介绍

SPI(Service Provider Interface)是一种基于ClassLoader来发现并加载服务的机制。用于实现各种插件或灵活替换框架所使用的组件。设计思想采用：面向接口 + 配置文件 + 反射技术

一个标准的SPI，由以下3部分构成：

• Service：一个公开的接口或抽象类，定义了一个抽象的功能模块
• Service Provider：Service接口的一个实现类
• ServiceLoader：是SPI机制中的核心组件，负责在运行时发现并加载Service Provider

优点：基于面向接口编程，实现了模块之间的解耦

应用场景：JDBC、slf4j、Servlet容器初始化等

2. Java SPI的运行流程

3. Java SPI在JDBC中的应用

JDBC(Java DataBase Connectivity)是Java语言来访问数据库的一套API，每个数据库厂商都会提供各自的JDBC实现

以前我们使用JDBC访问Mysql数据库的时候，都会执行Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver")，这样就会实例化驱动类，同时也会执行驱动类中的static代码块中的DriverManager.registerDriver(new Driver())，将驱动类注册到Drivermanager中

但是将驱动类的全路径名称写到代码中，非常不方便。如果将类的全路径名写到配置文件中，虽然方便，但是还需要我们去记驱动类的全路径名

使用Java的SPI就可以解决这个问题。让Mysql驱动提供方同时提供驱动包和驱动配置文件，Java SPI通过类ClassLoader(通过getResource/getResources从指定位置读取classpath中的配置文件、可以加载类)自动从指定位置读取配置文件并进行驱动类的加载。这样就不用我们进行驱动类的加载了，而且Mysql驱动提供方能很方便的进行驱动的升级

4. Java SPI的三大规范要素

1. Service Provider类必须具备无参的默认构造方法

因为会通过反射技术实例化Service Provider，是不带参数的

Mysql的驱动类实现如下：

package com.mysql.cj.jdbc;

import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
    public Driver() throws SQLException {
    }

    static {
        try {
            DriverManager.registerDriver(new Driver());
        } catch (SQLException var1) {
            throw new RuntimeException("Can't register driver!");
        }
    }
}

2. 规范的配置文件

• 配置文件路径：必须在jar包中的META-INF/services目录下
• 配置文件名称：Service接口的全路径名
• 配置文件内容：Service Provider类的全路径名。如果有Service实现类(Service Provider类)，那么每一个Service Provider类的全路径名在文件中单独占一行

Mysql驱动的配置文件如下所示：

3. 保证能加载到配置文件和Service Provider类

• 方式一：将Service Provider的jar包放到classpath中。该方式最常用，通过maven引入依赖也是这种方式。程序运行时自动加载配置文件和Service Provider类。虽然能加载Service Provider类，但是不能引用Service Provider类，可以参考Mysql的驱动类进行注册获取Service Provider类的引用
• 方式二：将Service Provider的jar包放到jre的扩展目录中。程序运行时自动加载配置文件和Service Provider类。虽然能加载Service Provider类，但是不能引用Service Provider类，可以参考Mysql的驱动类进行注册获取Service Provider类的引用
• 方式三：自定义一个ClassLoader。需要我们自己在程序中实现。程序运行时自动加载配置文件和Service Provider类。这种方式不但能加载Service Provider类，还能获取到Service Provider类

5. 自己实现一个SPI应用

应用背景：手机需要连接网络，定义一个连接网络的Service接口。由运营商1和运营商2实现Service接口来提供具体的网络服务

我们先在IDEA创建一个项目javaSpiTest

5.1 Service接口

在项目下面创建一个module，名称为network。定义一个NetworkService接口，内容如下：

package com.hh.network;

public interface NetworkService {

    void connectNetwork();
}

5.2 运营商1的Service Provider

在项目下面创建一个module，名称为operator1，依赖module network。定义一个BeijingNetworkServiceProvider类，内容如下：

package com.hh.operator1;

import com.hh.network.NetworkService;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class BeijingNetworkServiceProvider implements NetworkService {

    @Override
    public void connectNetwork() {

        try {
            System.out.println(
                    new String("operator1提供的北京网络".getBytes(), "UTF-8")
            );
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

再定义一个ShanghaiNetworkServiceProvider类，内容如下：

package com.hh.operator1;

import com.hh.network.NetworkService;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class ShanghaiNetworkServiceProvider implements NetworkService {

    @Override
    public void connectNetwork() {

        try {
            System.out.println(
                    new String("operator1提供的上海网络".getBytes(), "UTF-8")
            );
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

配置文件：在resources目录下新建文件META-INF/services/com.hh.network.NetworkService，内容如下：

com.hh.operator1.BeijingNetworkServiceProvider
com.hh.operator1.ShanghaiNetworkServiceProvider

5.3 运营商2的Service Provider

在项目下面创建一个module，名称为operator2，依赖module network。定义一个GuangzhouNetworkServiceProvider类，内容如下：

package com.hh.operator2;

import com.hh.network.NetworkService;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class GuangzhouNetworkServiceProvider implements NetworkService {

    @Override
    public void connectNetwork() {

        try {
            System.out.println(
                    new String("operator2提供的广州网络".getBytes(), "UTF-8")
            );
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

配置文件：在resources目录下新建文件META-INF/services/com.hh.network.NetworkService，内容如下：

com.hh.operator2.GuangzhouNetworkServiceProvider

5.3 手机使用网络

在项目下面创建一个module，名称为phone，依赖module operator1。定义一个PhoneNetworkUse类，内容如下：

package com.hh.phone;

import com.hh.network.NetworkService;

import java.util.ServiceLoader;

public class PhoneNetworkUse {

    public static void main(String[] args) {

        ServiceLoader<NetworkService> serviceLoader =
                ServiceLoader.load(NetworkService.class);

        for(NetworkService networkService: serviceLoader) {
            networkService.connectNetwork();
        }

    }
}

运行程序，结果如下：

operator1提供的北京网络
operator1提供的上海网络

如果将依赖module operator1，改成依赖module operator2。再运行程序，结果如下：

operator2提供的广州网络