SpringBoot解耦的扩展机制 Spring Factories介绍及使用

一、什么是 SPI机制

Spring Boot中有一种非常解耦的扩展机制：Spring Factories。这种扩展机制实际上是仿照Java中的SPI扩展机制来实现的。SPI的全名为Service Provider Interface.大多数开发人员可能不熟悉，因为这个是针对厂商或者插件的。在java.util.ServiceLoader的文档里有比较详细的介绍。简单的总结下java SPI机制的思想。我们系统里抽象的各个模块，往往有很多不同的实现方案，比如日志模块的方案，xml解析模块、jdbc模块的方案等。面向的对象的设计里，我们一般推荐模块之间基于接口编程，模块之间不对实现类进行硬编码。一旦代码里涉及具体的实现类，就违反了可拔插的原则，如果需要替换一种实现，就需要修改代码。为了实现在模块装配的时候能不在程序里动态指明，这就需要一种服务发现机制。java SPI就是提供这样的一个机制：为某个接口寻找服务实现的机制。有点类似IOC的思想，就是将装配的控制权移到程序之外，在模块化设计中这个机制尤其重要。

二、Spring Boot中的SPI机制

在Spring中也有一种类似与Java SPI的加载机制。它在META-INF/spring.factories文件中配置接口的实现类名称，然后在程序中读取这些配置文件并实例化。这种自定义的SPI机制是Spring Boot Starter实现的基础。

spring.factories

三、Spring Factories实现原理

spring-core包里定义了SpringFactoriesLoader类，这个类实现了检索META-INF/spring.factories文件，并获取指定接口的配置的功能。在这个类中定义了两个对外的方法：

loadFactories ：根据接口类获取其实现类的实例，这个方法返回的是对象列表。

loadFactoryNames ：根据接口获取其接口类的名称，这个方法返回的是类名的列表。

上面的两个方法的关键都是从指定的ClassLoader中获取spring.factories文件，并解析得到类名列表，具体代码如下：

   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 ?//遍历整个ClassLoader中所有jar包下的spring.factories文件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 factoryClassName = ((String) entry.getKey()).trim();for (String factoryName : StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue())) {result.add(factoryClassName, factoryName.trim());}}}cache.put(classLoader, result);return result;}catch (IOException ex) {throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" +FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex);}}

从代码中我们可以知道，在这个方法中会遍历整个ClassLoader中所有jar包下的spring.factories文件。也就是说我们可以在自己的jar中配置spring.factories文件，不会影响到其它地方的配置，也不会被别人的配置覆盖。spring.factories的是通过Properties解析得到的，所以我们在写文件中的内容都是安装下面这种方式配置的：

com.xxx.interface=com.xxx.classname

如果一个接口希望配置多个实现类，可以使用’,’进行分割。

四、spring-boot包中的spring.factories文件

在Spring Boot的很多包中都能够找到spring.factories文件，下面就是spring-boot包中的spring.factories文件

# PropertySource Loaders
org.springframework.boot.env.PropertySourceLoader=\
org.springframework.boot.env.PropertiesPropertySourceLoader,\
org.springframework.boot.env.YamlPropertySourceLoader# Run Listeners
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=\
org.springframework.boot.context.event.EventPublishingRunListener# Error Reporters
org.springframework.boot.SpringBootExceptionReporter=\
org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzers# Application Context Initializers
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
org.springframework.boot.context.ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.context.ContextIdApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.context.config.DelegatingApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.web.context.ServerPortInfoApplicationContextInitializer# Application Listeners
org.springframework.context.ApplicationListener=\
org.springframework.boot.ClearCachesApplicationListener,\
org.springframework.boot.builder.ParentContextCloserApplicationListener,\
org.springframework.boot.context.FileEncodingApplicationListener,\
org.springframework.boot.context.config.AnsiOutputApplicationListener,\
org.springframework.boot.context.config.ConfigFileApplicationListener,\
org.springframework.boot.context.config.DelegatingApplicationListener,\
org.springframework.boot.context.logging.ClasspathLoggingApplicationListener,\
org.springframework.boot.context.logging.LoggingApplicationListener,\
org.springframework.boot.liquibase.LiquibaseServiceLocatorApplicationListener# Environment Post Processors
org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor=\
org.springframework.boot.cloud.CloudFoundryVcapEnvironmentPostProcessor,\
org.springframework.boot.env.SpringApplicationJsonEnvironmentPostProcessor,\
org.springframework.boot.env.SystemEnvironmentPropertySourceEnvironmentPostProcessor# Failure Analyzers
org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzer=\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.BeanCurrentlyInCreationFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.BeanNotOfRequiredTypeFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.BindFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.BindValidationFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.UnboundConfigurationPropertyFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.ConnectorStartFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.NoUniqueBeanDefinitionFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.PortInUseFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.ValidationExceptionFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.InvalidConfigurationPropertyNameFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.diagnostics.analyzer.InvalidConfigurationPropertyValueFailureAnalyzer# FailureAnalysisReporters
org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalysisReporter=\
org.springframework.boot.diagnostics.LoggingFailureAnalysisReporter

在日常工作中，我们可能需要实现一些SDK或者Spring Boot Starter给被人使用时，我们就可以使用Factories机制。Factories机制可以让SDK或者Starter的使用只需要很少或者不需要进行配置，只需要在服务中引入我们的jar包即可。

五、Spring Boot 之spring.factories加载第三方的Bean

首先抛出一个问题：如果想要被Spring容器管理的Bean的路径不再Spring Boot 的包扫描路径下，怎么办呢？也就是如何去加载第三方的Bean 呢？

这里我们使用Swagger的配置来做实验。

首先一个Swagger的配置类：SwaggerConfig

//SwaggerConfig 代码：
@Configuration
@EnableSwagger2
public class SwaggerConfig implements EnvironmentAware {private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(SwaggerConfig.class);@Autowiredprivate Environment env;@Value("${swagger.scan.package}")private String swaggerScanPackage;public SwaggerConfig() {}@Beanpublic Docket createRestApi() {Predicate<String> path = PathSelectors.any();if (Arrays.asList(this.env.getActiveProfiles()).contains("prod")) {path = PathSelectors.none();}log.info("####初始化createRestApi####swaggerScanPackage:" + this.swaggerScanPackage);log.info(path.toString());return (new Docket(DocumentationType.SWAGGER_2)).apiInfo(this.apiInfo()).select().apis(RequestHandlerSelectors.basePackage(this.swaggerScanPackage)).paths(PathSelectors.any()).build();}private ApiInfo apiInfo() {log.info("##################################初始化API信息################################################");return (new ApiInfoBuilder()).title("APIs").description("…………").termsOfServiceUrl("https://js.dazhi.loan.com").version("1.0").build();}@Overridepublic void setEnvironment(Environment environment) {}
}

2：再看我的工程结构吧：

发现我的SwaggerConfig 类和 SpringBoot 的启动类ConfigApplication.java 不在同一级目录下，所以当Spring Boot 自动扫描包的时候，是扫描不到我的SwaggerConfig 的配置的，也就在控制台没有Swagger的打印的信息：

所以这时候我如果想要把SwaggerConfig 加载到Spring容器中的话要怎么办呢？下面介绍两种方式

①：在Spring Boot Application 主类上使用@Import 注解

启动就可以看到Swagger的基础信息：
②：现在我们将其改造一下，采用spring.factories 的方式去加载SwaggerConfig类，在resources目录下新建一个META-INF 的目录，然后在新建一个spring.factories 的文件，里面的内容为：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.sg.config.SwaggerConfig

然后在把Spring Boot 启动类上的@Import注释掉，启动发现也可以把SwaggerConfig加载到Spring 容器中

到这就完成了加载一个Spring 不能扫描到的一个类，他可以是第三方的，也可以是自己写的，只要是Spring Boot 默认扫描路径不能够扫描到，都可以使用这种方式去加载。

com.sg.config.SwaggerConfig 可以当作是一个自定义配置文件,里面也可以添加
@Configuration
@ComponentScan("xxx")

等配置，扫描指定目录下Service或Bean.

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