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國內最全的Spring Boot系列之四
DriverManager SPI分析和Java SPI原理 - 第344篇
Java SPI一探究竟 - 第343篇
前言
在前面的章節《DriverManager SPI分析和Java SPI原理》中，我們通過分析DriverManager的SPI和Java SPI的原理，對於SPI有了一個比較深的了解。現在我們大部分的項目都是基於Spring或者Spring Boot開發的，所以這一節我們談談SPI在Spring | Spring Boot中的應用。
一、Spring SPI
1.1執行流程
Spring中使用的類是SpringFactoriesLoader，在org.springframework.core.io.support包中，大體的執行流程：
（1）SpringFactoriesLoader 會掃描 classpath 中的 META-INF/spring.factories文件。
（2）SpringFactoriesLoader 會加載並實例化META-INF/spring.factories 中的指定類型。
（3）META-INF/spring.factories 內容必須是 properties 的Key-Value形式，多值以逗號隔開。
1.2使用
我們來看一個小小的例子來理解下上面的流程：
（1）創建META-INF/spring.factories文件
在META-INF下創建spring.factories文件，在文件中配置如下信息：
com.kfit.id.IdGenerator=\ com.kfit.id.impl.UUIDIdGenerator,\ com.kfit.id.impl.TimestampGenerato然後在測試代碼中使用SpringFactoriesLoader進行加載：
public static void main(String[] args) { List<IdGenerator> idGeneratorList = SpringFactoriesLoader.loadFactories(IdGenerator.class,null); List<String> classNameList = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(IdGenerator.class,null);
System.out.println(idGeneratorList); System.out.println(classNameList);}說明：
（1）spring.factories文件的key可以是接口，也可以是抽象類、具體的類。但是有個原則：=後面必須是key的實現類（子類）。
（2）在spring.factories文件中可以指定多個key，對於java spi如果多個接口的話，需要配置多個文件。
（3）key還可以是註解，比如SpringBoot中的的key：org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration，它就是一個註解。
（4）文件的格式需要保證正確，否則會返回[]（不會報錯）。
（5）=右邊不能是抽象類，必須能夠實例化。且有空的構造函數~
（6）loadFactories依賴方法loadFactoryNames。loadFactoryNames方法只拿全類名，loadFactories拿到全類名後會立馬實例化
（7）loadFactories實例化完成所有實例後，會調用AnnotationAwareOrderComparator.sort(result)排序，所以它是支持Ordered接口排序的，這個特點特別的重要。
1.3原理
核心加載類是SpringFactoriesLoader，主要暴露了兩個方法：loadFactories和loadFactoryNames：
public final class SpringFactoriesLoader {
public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";
private static final Log logger = LogFactory.getLog(SpringFactoriesLoader.class);
private static final Map<ClassLoader, MultiValueMap<String, String>> cache = new ConcurrentReferenceHashMap<>();
private SpringFactoriesLoader() { }
public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) { Assert.notNull(factoryType, "'factoryType' must not be null"); ClassLoader classLoaderToUse = classLoader; if (classLoaderToUse == null) { classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader(); } List<String> factoryImplementationNames = loadFactoryNames(factoryType, classLoaderToUse); if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Loaded [" + factoryType.getName() + "] names: " + factoryImplementationNames); } List<T> result = new ArrayList<>(factoryImplementationNames.size()); for (String factoryImplementationName : factoryImplementationNames) { result.add(instantiateFactory(factoryImplementationName, factoryType, classLoaderToUse)); } AnnotationAwareOrderComparator.sort(result); return result; }
public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) { String factoryTypeName = factoryType.getName(); return loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList()); }
private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) { MultiValueMap<String, String> result = cache.get(classLoader); if (result != null) { return result; }
try { Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ? classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) : ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION)); result = new LinkedMultiValueMap<>(); while (urls.hasMoreElements()) { URL url = urls.nextElement(); UrlResource resource = new UrlResource(url); Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource); for (Map.Entry<?, ?> entry : properties.entrySet()) { String factoryTypeName = ((String) entry.getKey()).trim(); for (String factoryImplementationName : StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue())) { result.add(factoryTypeName, factoryImplementationName.trim()); } } } cache.put(classLoader, result); return result; } catch (IOException ex) { throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" + FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex); } }
@SuppressWarnings("unchecked") private static <T> T instantiateFactory(String factoryImplementationName, Class<T> factoryType, ClassLoader classLoader) { try { Class<?> factoryImplementationClass = ClassUtils.forName(factoryImplementationName, classLoader); if (!factoryType.isAssignableFrom(factoryImplementationClass)) { throw new IllegalArgumentException( "Class [" + factoryImplementationName + "] is not assignable to factory type [" + factoryType.getName() + "]"); } return (T) ReflectionUtils.accessibleConstructor(factoryImplementationClass).newInstance(); } catch (Throwable ex) { throw new IllegalArgumentException( "Unable to instantiate factory class [" + factoryImplementationName + "] for factory type [" + factoryType.getName() + "]", ex); } }
}我們從源碼當中可以看到，loadFactories會調用loadFactoryNames，然後在loadFactoryNames方法中調用了方法loadSpringFactories：
private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) { MultiValueMap<String, String> result = cache.get(classLoader); if (result != null) { return result; }
try { Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ? classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) : ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));
result = new LinkedMultiValueMap<>();
while (urls.hasMoreElements()) {
URL url = urls.nextElement(); UrlResource resource = new UrlResource(url);
Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
for (Map.Entry<?, ?> entry : properties.entrySet()) { String factoryTypeName = ((String) entry.getKey()).trim();
for (String factoryImplementationName : StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue())) { result.add(factoryTypeName, factoryImplementationName.trim()); } } } cache.put(classLoader, result); return result; } catch (IOException ex) { throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" + FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex); }}具體這裡的注釋已經寫的很詳細了，就不再過多進行說明了。
二、Spring-Boot-Starter
SpringBoot的 @SpringBootApplication 註解，裡面還有一個 @EnableAutoConfiguration 註解，開啟自動配置的。
可以發現這個自動配置註解在另一個工程，而這個工程裡也有個spring.factories文件，如下圖：
我們知道在SpringBoot的目錄下有個spring.factories文件，裡面都是一些接口的具體實現類，可以由SpringFactoriesLoader加載。
那麼同樣的道理，spring-boot-autoconfigure模塊也能動態加載了。看一下其中的內容：
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer,\org.springframework.boot.autoconfigure.logging.ConditionEvaluationReportLoggingListener
org.springframework.context.ApplicationListener=\org.springframework.boot.autoconfigure.BackgroundPreinitializer
org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportListener=\org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionEvaluationReportAutoConfigurationImportListener
org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportFilter=\org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnBeanCondition,\org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnClassCondition,\org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnWebApplicationCondition
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,\org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration,\org.springframework.boot.autoconfigure.cassandra.CassandraAutoConfiguration,\org.springframework.boot.autoconfigure.context.ConfigurationPropertiesAutoConfiguration,\在這裡面配置了PropertySourceLoader和ApplicationListener等接口的具體實現類，然後通過SpringFactoriesLoader這個類去加載這個文件，並獲得具體的類路徑。
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