SPI机制源码解析

news2024/11/15 2:13:08

概念

SPI(service provider interface),是JDK内置的一种服务提供发现机制。是一种动态替换发现机制,比如有个接口,想在运行时动态地给它添件实现,只需要添加一个实现。

然后在META-INF/services目录创建一个以服务接口命名的文件,这个文件里的内容就是这个接口的具体的实现类(全限定名)。

在这里插入图片描述

源码实现

  • 创建ServiceLoader

    ServiceLoader.load(Driver.class);
    
    
     public void reload() {
            providers.clear();
            lookupIterator = new LazyIterator(service, loader);
        }
    
        private ServiceLoader(Class<S> svc, ClassLoader cl) {
            service = Objects.requireNonNull(svc, "Service interface cannot be null");
            loader = (cl == null) ? ClassLoader.getSystemClassLoader() : cl;
            acc = (System.getSecurityManager() != null) ? AccessController.getContext() : null;
            reload();
        }
    
  • 服务实现获取

在这里插入图片描述

  • 初始化LazyIterator

    public Iterator<S> iterator() {
        return new Iterator<S>() {
    				//ServiceLoader.LazyIterator的封装对象
            Iterator<Map.Entry<String,S>> knownProviders
                = providers.entrySet().iterator();
    
            public boolean hasNext() {
            //ServiceLoader已经从classPath读取过从构造参数传递进来的指定接口的子类,则会将全限定类名和对应实例缓存起来
                if (knownProviders.hasNext())
                    return true;
                return lookupIterator.hasNext();
            }
    
            public S next() {
                if (knownProviders.hasNext())
                    return knownProviders.next().getValue();
                return lookupIterator.next();
            }
    
            public void remove() {
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
    
        };
    }
    
  • 调用layIterator的forEachRemaining方法

    default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
            Objects.requireNonNull(action);
            while (hasNext())
                action.accept(next());
        }
    
    private class LazyIterator
        implements Iterator<S>
    {
        private boolean hasNextService() {
           ....
        }
    
        private S nextService() {
           ....
        }
    
        public boolean hasNext() {
            if (acc == null) {
                return hasNextService();
            } else {
                PrivilegedAction<Boolean> action = new PrivilegedAction<Boolean>() {
                    public Boolean run() { return hasNextService(); }
                };
                return AccessController.doPrivileged(action, acc);
            }
        }
    
        public S next() {
            if (acc == null) {
                return nextService();
            } else {
                PrivilegedAction<S> action = new PrivilegedAction<S>() {
                    public S run() { return nextService(); }
                };
                return AccessController.doPrivileged(action, acc);
            }
        }
    
        public void remove() {
            throw new UnsupportedOperationException();
        }
    
    }
    
    • 调用hasNext ->hasNextService
    • next -> nextService
  • 判断是否还有服务提供

    private boolean hasNextService() {
                if (nextName != null) {
                    return true;
                }
                if (configs == null) {
                    try {
                        String fullName = PREFIX + service.getName();
                        if (loader == null)
                            configs = ClassLoader.getSystemResources(fullName);
                        else
                            configs = loader.getResources(fullName);
                    } catch (IOException x) {
                        fail(service, "Error locating configuration files", x);
                    }
                }
                while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {
                    if (!configs.hasMoreElements()) {
                        return false;
                    }
                    pending = parse(service, configs.nextElement());
                }
                nextName = pending.next();
                return true;
            }
    
  • 加载下一个服务

    private S nextService() {
                if (!hasNextService())
                    throw new NoSuchElementException();
                //nextName是在hasNextService中赋值的
                String cn = nextName;
                nextName = null;
                Class<?> c = null;
                try {
                    c = Class.forName(cn, false, loader);
                } catch (ClassNotFoundException x) {
                    fail(service,
                         "Provider " + cn + " not found");
                }
                if (!service.isAssignableFrom(c)) {
                    fail(service,
                         "Provider " + cn  + " not a subtype");
                }
                try {
                    S p = service.cast(c.newInstance());
                    providers.put(cn, p);
                    return p;
                } catch (Throwable x) {
                    fail(service,
                         "Provider " + cn + " could not be instantiated",
                         x);
                }
                throw new Error();          // This cannot happen
            }
    
  • hasNextService() -> getResource()

    public Enumeration<URL> getResources(String name) throws IOException {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            Enumeration<URL>[] tmp = (Enumeration<URL>[]) new Enumeration<?>[2];
            if (parent != null) {
           			//ExtensionClassLoader
                tmp[0] = parent.getResources(name);
            } else {
            		//BootstrapClassLoader
                tmp[0] = getBootstrapResources(name);
            }
            //加载当前类加载器
            tmp[1] = findResources(name);
    
            return new CompoundEnumeration<>(tmp);
        }
    

    这里是递归调用,需注意类加载器的层级关系 Application ClassLoader -> Extension ClassLoader -> BootStrap ClassLoader

  • findResource

    public Enumeration<URL> findResources(final String name)
            throws IOException
        {
            final Enumeration<URL> e = ucp.findResources(name, true);
    
            return new Enumeration<URL>() {
                private URL url = null;
    
                private boolean next() {
                    if (url != null) {
                        return true;
                    }
                    do {
                        URL u = AccessController.doPrivileged(
                            new PrivilegedAction<URL>() {
                                public URL run() {
                                    if (!e.hasMoreElements())
                                        return null;
                                    return e.nextElement();
                                }
                            }, acc);
                        if (u == null)
                            break;
                        url = ucp.checkURL(u);
                    } while (url == null);
                    return url != null;
                }
    
                public URL nextElement() {
                    if (!next()) {
                        throw new NoSuchElementException();
                    }
                    URL u = url;
                    url = null;
                    return u;
                }
    
                public boolean hasMoreElements() {
                    return next();
                }
            };
        }
    

    从UrlClassPath中获取Enumeration

  • UrlClassPath.findResource()

    public Enumeration<URL> findResources(final String name,
                                         final boolean check) {
            return new Enumeration<URL>() {
            		// 懒加载的方式
                private int index = 0;
                private int[] cache = getLookupCache(name);
                private URL url = null;
    
                private boolean next() {
                    if (url != null) {
                        return true;
                    } else {
                        Loader loader;
                        //遍历UrlClassPath的所有loader,直到为空,并用index记录位置,因为再次调用时要获取
                        while ((loader = getNextLoader(cache, index++)) != null) {
                        //用获取到的loader加载指定资源
                            url = loader.findResource(name, check);
                            if (url != null) {
                                return true;
                            }
                        }
                        return false;
                    }
                }
            };
        }
    
  • getLoader()

    private synchronized Loader getLoader(int index) {
            if (closed) {
                return null;
            }
            while (loaders.size() < index + 1) {
                URL url;
                synchronized (urls) {
                    if (urls.empty()) {
                        return null;
                    } else {
                        url = urls.pop();
                    }
                }
                String urlNoFragString = URLUtil.urlNoFragString(url);
                if (lmap.containsKey(urlNoFragString)) {
                    continue;
                }
                Loader loader;
                try {
                    loader = getLoader(url);
                    URL[] urls = loader.getClassPath();
                    if (urls != null) {
                        push(urls);
                    }
                } catch (IOException e) {
                    continue;
                } catch (SecurityException se) {
                    if (DEBUG) {
                        System.err.println("Failed to access " + url + ", " + se );
                    }
                    continue;
                }
                // Finally, add the Loader to the search path.
                validateLookupCache(loaders.size(), urlNoFragString);
                loaders.add(loader);
                lmap.put(urlNoFragString, loader);
            }
            if (DEBUG_LOOKUP_CACHE) {
                System.out.println("NOCACHE: Loading from : " + index );
            }
            return loaders.get(index);
        }
    

    UrlClassPath构造函数会传入待加载的url,并将其存入stack,如果处理了该url就将其抛出,所有url只会被处理一次。

    //代办为空 或 代办中没有元素开始遍历下一个类加载器获取代办
    while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {
                    if (!configs.hasMoreElements()) {
                        return false;
                    }
                    pending = parse(service, configs.nextElement());
                }
                nextName = pending.next();
    
  • hasNextService返回True,forEachRemaining()方法中的hasNext也为True,继续遍历

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Midjourney最新V5版的卡通模型中最流行的就是皮克斯&#xff0c;今天介绍十种绘图风格。我们统一用如下描述词来绘制&#xff0c;每次只是风格不一样&#xff0c;对比看看。 首先我们先画一个皮克斯风格(Pixar)&#xff0c;打开ai绘图软件&#xff0c;点击左上角的图像绘制&a…

centos主机测磁盘读写速度极限

下面将使用dd命令在CentOS主机上测试磁盘的极限速度 先测试磁盘的极限写入速度 dd if/dev/zero of/tmp/testfile bs1M count3072 convfdatasync,notrunc statusprogress 该命令将在/tmp目录下创建一个名为testfile的文件&#xff0c;并向其中写入3GB的数据 if/dev/zero&#x…