学习ShardingSphere前置准备知识
一. SPI
SPI（Service Provider Interface）是一种Java的扩展机制，用于实现组件之间的松耦合。在SPI模型中，服务提供者（Service Provider）定义了一组接口，而服务的使用者可以根据接口编写代码。服务提供者则提供了接口的具体实现，这些实现可以被动态加载和替换。
下面是对SPI的理解：
1.接口定义： SPI的核心是一个接口，定义了一组规范或协议，以描述一种服务。以java.sql.Driver为例
2.服务提供者： 服务提供者是实现了接口的具体类。这些类通常通过在类路径中的META-INF/services目录下提供一个配置文件来注册自己。
其中在配置文件中的全类名为服务提供者,它实现了定义的接口
3.服务加载： 使用者通过查找和加载在类路径中的META-INF/services目录下的配置文件，获取服务提供者的实现类。Java的ServiceLoader类通常用于加载这些服务提供者。
使用ServiceLoader.load()进行服务发现与对应的配置文件的类进行加载
4.动态替换： 由于服务提供者的实现是通过配置文件注册的，因此可以在不修改使用者代码的情况下动态替换服务提供者。这使得系统更加灵活，并且可以在运行时适应不同的实现。
5.松耦合： SPI实现了松耦合的设计，允许开发者通过接口定义和服务提供者实现分离。这样，服务提供者可以独立于使用者进行开发、测试和部署。
二. ServiceLoader.load()
public final class ServiceLoader<S>
implements Iterable<S>
{
@CallerSensitive
public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service) {
ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
return new ServiceLoader<>(Reflection.getCallerClass(), service, cl);
}
// 实现Iterable接口必须要重写的方法 主要通过spi发现服务提供者,并进行驱动注册,加载
public Iterator<S> iterator() {
// create lookup iterator if needed
if (lookupIterator1 == null) {
lookupIterator1 = newLookupIterator();
}
return new Iterator<S>() {
// record reload count
final int expectedReloadCount = ServiceLoader.this.reloadCount;
// index into the cached providers list
int index;
/**
* Throws ConcurrentModificationException if the list of cached
* providers has been cleared by reload.
*/
private void checkReloadCount() {
if (ServiceLoader.this.reloadCount != expectedReloadCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
@Override
public boolean hasNext() {
checkReloadCount();
if (index < instantiatedProviders.size())
return true;
return lookupIterator1.hasNext();
}
@Override
public S next() {
checkReloadCount();
S next;
if (index < instantiatedProviders.size()) {
next = instantiatedProviders.get(index);
} else {
next = lookupIterator1.next().get();
instantiatedProviders.add(next);
}
index++;
return next;
}
};
}
}
它实现了Iterable接口,可以增强for循环,在遍历的时候进行相应的处理,接下来先熟悉下Iterable接口的使用
2. Iterable
public interface Iterable<T> {
Iterator<T> iterator();
default void forEach(Consumer<? super T> var1) {
Objects.requireNonNull(var1);
Iterator var2 = this.iterator();
while(var2.hasNext()) {
Object var3 = var2.next();
var1.accept(var3);
}
}
default Spliterator<T> spliterator() {
return Spliterators.spliteratorUnknownSize(this.iterator(), 0);
}
}
其中default方法为默认方法,使用default关键字为接口添加默认方法是为了在不破坏现有实现的情况下，为接口添加新的方法。
不需要强制实现
以下为是实现Iterable接口的例子,必须重写iterator()方法,类表明它可以被迭代（iterable），即可以被用于增强型 for 循环。
public class TestIterable<T> implements Iterable<T>{
private List<T> list;
public TestIterable(List<T> list){
this.list = list;
}
@Override
public Iterator<T> iterator() {
return list.iterator();
}
}
下面分析下ServiceLoader.load入口出,在java.sql.DriverManager类内部调用,如下代码
ServiceLoader<Driver> loadedDrivers = ServiceLoader.load(Driver.class);
Iterator<Driver> driversIterator = loadedDrivers.iterator();
try {
// 此处调用Iterator实现的hasNext方法,查找spi接口
while (driversIterator.hasNext()) {
driversIterator.next();
}
} catch (Throwable t) {
// Do nothing
}
return null;
}
以上代码通过对Iterator的实现,查找到对应路径下的文件,该路径即是spi的配置文件,文件里配置的是定义接口的实现类,
然后对该实现类进行类加载
/**
* Loads and returns the next provider class.
*/
private Class<?> nextProviderClass() {
if (configs == null) {
try {
//static final String PREFIX = "META-INF/services/";
String fullName = PREFIX + service.getName();
if (loader == null) {
configs = ClassLoader.getSystemResources(fullName);
} else if (loader == ClassLoaders.platformClassLoader()) {
// The platform classloader doesn't have a class path,
// but the boot loader might.
if (BootLoader.hasClassPath()) {
configs = BootLoader.findResources(fullName);
} else {
configs = Collections.emptyEnumeration();
}
} else {
configs = loader.getResources(fullName);
}
} catch (IOException x) {
fail(service, "Error locating configuration files", x);
}
}
while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {
if (!configs.hasMoreElements()) {
return null;
}
pending = parse(configs.nextElement());
}
String cn = pending.next();
try {
return Class.forName(cn, false, loader);
} catch (ClassNotFoundException x) {
fail(service, "Provider " + cn + " not found");
return null;
}
}
ServiceLoader.load静态方法是 Java 提供的一种用于加载服务提供者实现的机制。
它是 Java SPI（Service Provider Interface）的一部分，用于在运行时动态加载服务接口的实现类。
具体来说，ServiceLoader.load 的作用是：
加载服务接口的实现类：通过 ServiceLoader.load(ServiceType.class)，可以加载与指定服务接口 ServiceType 相关的所有实现类。这些实现类必须位于 META-INF/services/ 目录下的以服务接口全限定名为名称的配置文件中。
返回一个 ServiceLoader 对象：ServiceLoader.load 返回一个 ServiceLoader 对象，通过这个对象，你可以遍历加载到的所有服务提供者的实例。
public class TestSpi {
public static void main(String[] args) {
ServiceLoader<HumanTestSPI> loadHumanTestSPI = ServiceLoader.load(HumanTestSPI.class);
//遍历加载到的所有服务提供者的实例。
for (HumanTestSPI humanTestSPI:loadHumanTestSPI){
humanTestSPI.speak();
}
}
}
以上为学习ShardingSphere前置知识,后面会用到大量的spi接口.
