1.美图

2.概述

参考：添加链接描述

看原文去，原文是一个系列

SPI的设计思路，下图围绕 SpiLoader 为中心，描述了三个主要的流程：

load所有的spi实现
初始化选择器 selector
获取spi实现类（or一个实现类代理）

3.基础类

3.1 Selector 选择器

Seclector是SPI的一个选择器的概念，用于获取spi实现类

为了最大程度的支持业务方对spi实现类的选择，我们定义了一个选择器的概念，用于获取spi实现类

接口定义如下:

public interface ISelector<T> {<K> K selector(Map<String, SpiImplWrapper<K>> map, T conf) throws NoSpiMatchException;
}

结合上面的接口定义，我们可以考虑下，选择器应该如何工作？

根据传入的条件，从所有的实现类中，找到一个最匹配的实现类返回
如果查不到，则抛一个异常NoSpiMatchException出去

所以传入的参数会是两个，一个是所有的实现类列表map（至于上面为什么用map，后续分析），一个是用于判断的输入条件conf

框架中会提供两种基本的选择器实现，

DefaultSelector ，对每个实现类赋予唯一的name，默认选择器则表示根据name来查找实现类
ParamsSelector，在实现类上加上 @SpiConf 注解，定义其中的 params，当传入的参数(conf)，能完全匹配定义的params，表示这个实现类就是你所需要的

自定义实现

自定义实现比较简单，实现上面的接口即可

3.2. Spi 注解

要求所有的spi接口，都必须有这个注解；

定义如下

主要是有一个参数，用于指定是选择器类型，定义spi接口的默认选择器，

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Spi {Class<? extends ISelector> selector() default DefaultSelector.class;
}

说明
在上一篇《SPI框架实现之旅一》中，使用jdk的spi方式中，并没有使用注解依然可以正常工作，我们这里定义这个注解且要求必需有，出于下面几个考虑

醒目，告诉开发者，这个接口是声明的spi接口，使用的时候注意下
加入选择器参数，方便用户扩展自己的选择方式

3.3 SpiAdaptive 注解

对需要自适应的场景，为了满足一个spi接口，应用多重不同的选择器场景，可以加上这个注解；
如果不加这个注解，则表示采用默认的选择器来自适应

接口说明

/*** SPI 自适应注解, 表示该方法会用到spi实现* <p/>* Created by yihui on 2017/5/24.*/
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD})
public @interface SpiAdaptive {Class<? extends ISelector> selector() default DefaultSelector.class;
}

说明
这个注解内容和 @Spi 基本上一模一样，唯一的区别是一个放在类上，一个放在方法上，那么为什么这么考虑？

@Spi 注解放在类上，更多的表名这个接口是我们定义的一个SPI接口，但是使用方式可以有两种（静态 + 动态确认）
@SpiAdaptive 只能在自适应的场景下使用，用于额外指定spi接口中某个方法的选择器（如果一个spi接口全部只需要一个选择器即可，那么可以不使用这个注解）
如下面的这个例子，print方法和 echo方法其实是等价的，都是采用 DefaultSelector 来确认具体的实现类；而 write 和 pp 方法则是采用 ParamsSelector 选择器;

/*** Created by yihui on 2017/5/25.*/
@Spi
public interface ICode {void print(String name, String contet);@SpiAdaptivevoid echo(String name, String content);@SpiAdaptive(selector = ParamsSelector.class)void write(Context context, String content);@SpiAdaptive(selector = ParamsSelector.class)void pp(Context context, String content);
}

3.4 4. SpiConf 注解

这个主键主要是用在实现类上（或实现类的方法上），里面存储一些选择条件，通常是和Selector搭配使用

定义如下
定义了三个字段:

name 唯一标识，用于 DefaultSelector；
params 参数条件，用于 ParamsSelector；
order : 优先级，主要是为了解决多个实现类都满足选择条件时，应该选择哪一个（谈到这里就有个想法，通过一个参数，来选择是否让满足条件的全部返回）

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
public @interface SpiConf {/*** 唯一标识** @return*/String name() default "";/*** 参数过滤, 单独一个元素,表示参数必须包含; 用英文分号,左边为参数名,右边为参数值,表示参数的值必须是右边的* <p/>* 形如  {"a", "a:12", "b:TAG"}** @return*/String[] params() default {};/*** 排序, 越小优先级越高** @return*/int order() default -1;
}

说明
SpiConf 注解可以修饰类，也可以修饰方法，因此当一个实现类中，类和方法都有这个注解时，怎么处理？

以下面的这个测试类进行说明

/*** Created by yihui on 2017/5/25.*/
@SpiConf(params = "code", order = 1)
public class ConsoleCode implements ICode {@Overridepublic void print(String name, String contet) {System.out.println("console print:--->" + contet);}/*** 显示指定了name, 因此可以直接通过 consoleEcho 来确定调用本实现方法* @param name* @param content*/@Override@SpiConf(name = "consoleEcho")public void echo(String name, String content) {System.out.println("console echo:---->" + content);}/*** 实际的优先级取 方法 和类上的最高优先级, 实际为1； * `ParamsSelector`选择器时， 执行该方法的条件等同于  `{"code", "type:console"}`* @param context* @param content*/@Override@SpiConf(params = {"type:console"}, order = 3)public void write(Context context, String content) {System.out.println("console write:---->" + content);}
}

在设计中，遵循下面几个原则：

类上的SpiConf注解，默认适用与类中的所有方法
方法上有SpiConf注解，采取下面的规则
方法注解声明name时，两个会同时生效，即想调用上面的echo方法，通过传入 ConsoleCode（类注解不显示赋值时，采用类名代替）和 consoleEcho 等价
方法注解未声明name时，只能通过类注解上定义的name（or默认的类名）来选择
order，取最高优先级，如上面的 write 方法的优先级是 1; 当未显示定义order时，以定义的为准
params: 取并集，即要求类上 + 方法上的条件都满足

4. SPI加载器

spi加载器的主要业务逻辑集中在 SpiLoader 类中，包含通过spi接口，获取所有的实现类；获取spi接口对应的选择器（包括类对应的选择器，方法对应的选择器）；返回Spi接口实现类（静态确认的实现类，自适应的代理类）

从上面的简述，基本上可以看出这个类划分为三个功能点，下面将逐一说明，本篇博文主要集中在逻辑的设计层，至于优化（如懒加载，缓存优化等）放置下一篇博文单独叙述

4.1. 加载spi实现类

这一块比较简单，我们直接利用了jdk的 ServiceLoader 来根据接口，获取所有的实现类；因此我们的spi实现，需要满足jdk定义的这一套规范

具体的代码业务逻辑非常简单，大致流程如下

 if (null == spiInterfaceType) {throw new IllegalArgumentException("common cannot be null...");
}if (!spiInterfaceType.isInterface()) {throw new IllegalArgumentException("common class:" + spiInterfaceType + " must be interface!");
}if (!withSpiAnnotation(spiInterfaceType)) {throw new IllegalArgumentException("common class:" + spiInterfaceType + " must have the annotation of @Spi");
}ServiceLoader<T> serviceLoader = ServiceLoader.load(spiInterfaceType);
for(T spiImpl: serviceLoader) {// xxx
}

注意
因为使用了jdk的标准，因此每定义一个spi接口，必须在 META_INF.services 下新建一个文件，文件名为包含包路径的spi接口名，内部为包含包路径的实现类名
每个spi接口，要求必须有 @Spi 注解
Spi接口必须是 interface 类型，不支持抽象类和类的方式

4.1.1 拓展

虽然这里直接使用了spi的规范，我们其实完全可以自己定义标准的，只要能将这个接口的所有实现类找到，怎么实现都可以由你定义

如使用spring框架后，可以考虑通过 applicationContext.getBeansOfAnnotaion(xxx ) 来获取所有的特定注解的bean，这样就可以不需要自己新建一个文件，来存储spi接口和其实现类的映射关系了

构建spi实现的关系表
上面获取了spi实现类，显然我们的目标并不局限于简单的获取实现类，在获取实现类之后，还需要解析其中的 @SpiConf 注解信息，用于表示要选择这个实现，必须满足什么样的条件

SpiImplWrapper : spi实现类，以及定义的各种条件的封装类

注解的解析过程流程如下:

name: 注解定义时，采用定义的值；否则采用简单类名（因此一个系统中不允许两个实现类同名的情况）
order：优先级，注解定义时，采用定义的值；未定义时采用默认；
params: 参数约束条件，会取类上和方法上的并集（原则上要求类上的约束和方法上的约束不能冲突）

List<SpiImplWrapper<T>> spiServiceList = new ArrayList<>();// 解析注解
spiConf = t.getClass().getAnnotation(SpiConf.class);Map<String, String> map;if (spiConf == null) { // 没有添加注解时， 采用默认的方案implName = t.getClass().getSimpleName();implOrder = SpiImplWrapper.DEFAULT_ORDER;// 参数选择器时, 要求spi实现类必须有 @SpiConf 注解, 否则选择器无法获取校验条件参数if (currentSelector.getSelector() instanceof ParamsSelector) {throw new IllegalStateException("spiImpl must contain annotation @SpiConf!");}map = Collections.emptyMap();} else {implName = spiConf.name();if (StringUtils.isBlank(implName)) {implName = t.getClass().getSimpleName();}implOrder = spiConf.order() < 0 ? SpiImplWrapper.DEFAULT_ORDER : spiConf.order();map = parseParms(spiConf.params());}// 添加一个类级别的封装类spiServiceList.add(new SpiImplWrapper<>(t, implOrder, implName, map));// ------------// 解析参数的方法private Map<String, String> parseParms(String[] params) {if (params.length == 0) {return Collections.emptyMap();}Map<String, String> map = new HashMap<>(params.length);String[] strs;for (String param : params) {strs = StringUtils.split(param, ":");if (strs.length >= 2) {map.put(strs[0].trim(), strs[1].trim());} else if (strs.length == 1) {map.put(strs[0].trim(), null);}}return map;}

4.1.2 初始化选择器

我们的选择器会区分为两类，一个是类上定义的选择器，一个是方法上定义的选择器；在自适应的使用方式中，方法上定义的优先级 > 类上定义

简单来讲，初始化选择器，就是扫一遍SPI接口中的注解，实例化选择器后，缓存住对应的结果, 实现如下

 /**
* 选择器, 根据条件, 选择具体的 SpiImpl;
*/
private SelectorWrapper currentSelector;/**
* 自适应时, 方法对应的选择器
*/
private Map<String, SelectorWrapper> currentMethodSelector;/**
* 每一个 SpiLoader 中, 每种类型的选择器, 只保存一个实例
* 因此可以在选择器中, 如{@link ParamsSelector} 对spiImplMap进行处理并缓存结果
*/
private ConcurrentHashMap<Class, SelectorWrapper> selectorInstanceCacheMap = new ConcurrentHashMap<>();private void initSelector() {Spi ano = spiInterfaceType.getAnnotation(Spi.class);if (ano == null) {currentSelector = initSelector(DefaultSelector.class);} else {currentSelector = initSelector(ano.selector());}Method[] methods = this.spiInterfaceType.getMethods();currentMethodSelector = new ConcurrentHashMap<>();SelectorWrapper temp;for (Method method : methods) {if (!method.isAnnotationPresent(SpiAdaptive.class)) {continue;}temp = initSelector(method.getAnnotation(SpiAdaptive.class).selector());if (temp == null) {continue;}currentMethodSelector.put(method.getName(), temp);}
}private SelectorWrapper initSelector(Class<? extends ISelector> clz) {// 优先从选择器缓存中获取类型对应的选择器if (selectorInstanceCacheMap.containsKey(clz)) {return selectorInstanceCacheMap.get(clz);}try {ISelector selector = clz.newInstance();Class paramClz = null;Type[] types = clz.getGenericInterfaces();for (Type t : types) {if (t instanceof ParameterizedType) {paramClz = (Class) ((ParameterizedType) t).getActualTypeArguments()[0];break;}}Assert.check(paramClz != null);SelectorWrapper wrapper = new SelectorWrapper(selector, paramClz);selectorInstanceCacheMap.putIfAbsent(clz, wrapper);return wrapper;} catch (Exception e) {throw new IllegalArgumentException("illegal selector defined! yous:" + clz);}
}

说明
SeectorWrapper 选择器封装类

这里我们在获取选择器时，特意定义了一个封装类，其中包含具体的选择器对象，以及所匹配的参数类型，因此可以在下一步通过选择器获取实现类时，保证传入的参数类型合法

private SelectorWrapper initSelector(Class<? extends ISelector> clz) 具体的实例化选择器的方法

从实现来看，优先从选择器缓存中获取选择器对象，这样的目的是保证一个spi接口，每种类型的选择器只有一个实例；因此在自定义选择器中，你完全可以做一些选择判断的缓存逻辑，如 ParamsSelector 中的spi实现类的有序缓存列表

currentSelector , currentMethodSelector, selectorInstanceCacheMap

currentSelector: 对应的是类选择器，每个SPI接口必然会有一个，作为打底的选择器
currentMethodSelector: 方法选择器映射关系表，key为方法名，value为该方法对应的选择器；所以spi接口中，不支持重载
selectorInstanceCacheMap: spi接口所有定义的选择器映射关系表，key为选择器类型，value是实例；用于保障每个spi接口中选择器只会有一个实例

4.3 获取实现类

对使用者而言，最关注的就是这个接口，这里会返回我们需要的实现类（or代理）；内部的逻辑也比较清楚，首先确定选择器，然后通过选择器便利所有的实现类，把满足条件的返回即可
从上面的描述可以看到，主要分为两步

获取选择器
根据选择器，遍历所有的实现类，找出匹配的返回
获取选择器
初始化选择器之后，我们会有 currentSelector , currentMethodSelector 两个缓存

静态确定spi实现时，直接用 currentSelector 即可（spi接口中所有方法都公用类定义选择器）
动态适配时，根据方法名在 currentMethodSelector 中获取选择器，如果没有，则表示该方法没有@SpiAdaptive注解，直接使用类的选择器 currentMethodSelector 即可

M.参考