1. Spi概述
2. 談談Sql驅動
3. 寫一個Sql驅動
4. 通過Spi機制再寫一個Sql驅動
5. 總結
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Spi概述
Spi全稱Service Provider Interface，是一種服務發現機制，通過在指定路徑下(通常為：META-INF/services檔案夾下)讀取，讀取的內容是介面實作類，將該實作類應用起來，具體使用和操作目的在本文后續會講解，
在Spi機制中，可以看做有兩方角色：微內核+插件，對此我們可以聯想一下我們常用的開發工具Eclipse、IDEA、VScode、Atom、Sublime Text等，無一不是擁有著較大的插件生態，這些插件時如何作用起來的？
將IDE視為微內核，以IDE運行程式為例，運行時IDE可以去回呼一個介面，作為運行程式動作觸發后需要進行的操作，它可以是顯示控制臺、統計覆寫率、打開瀏覽器等，這個可以提供給插件自定義的方式，就是微內核+插件，微內核擁有著一個嚴謹的操作，負責回呼各種插件，可替換的插件有效降低了系統的耦合， -
談談Sql驅動
這會談Sql驅動，是因為Sql驅動也是一個插件，我們有各種Sql驅動JDBC、ODBC...，使用它們只需要把它們引入進來，這就已經呈現出插件可替換的特點了，
為了后面能比較順暢的進行Sql驅動的撰寫，在這先提一提DriverManager如何加載插件，
先展示下加載Sql驅動的模板陳述句：
public static void main(String[] args) {
String classPath = "org.jdbc.driver.MyDriver";
try {
Class.forName(classPath);
DriverManager.getConnection("url", "user", "pass");
// ...
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
我們看看DriverManager.getConnection()的原始碼，究竟做了什么？
public static Connection getConnection(String url,
String user, String password) throws SQLException {
java.util.Properties info = new java.util.Properties();
if (user != null) {
info.put("user", user);
}
if (password != null) {
info.put("password", password);
}
return (getConnection(url, info, Reflection.getCallerClass()));
}
經過引數檢驗后，核心是呼叫了getConnection方法，繼續看看這個方法做了什么？
代碼偏多，刪減一些注釋和陳述句
private static Connection getConnection(
String url, java.util.Properties info, Class<?> caller) throws SQLException {
//...刪
//這里可以看到：回圈了成員變數registeredDrivers
for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) {
// ...
if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) {
try {
println(" trying " + aDriver.driver.getClass().getName());
Connection con = aDriver.driver.connect(url, info);
if (con != null) {
// Success!
println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName());
return (con);
}
} catch (SQLException ex) {
if (reason == null) {
reason = ex;
}
}
} else {
println(" skipping: " + aDriver.getClass().getName());
}
}
// ...刪
}
讓我們看看這個registeredDrivers的定義
private final static CopyOnWriteArrayList<DriverInfo> registeredDrivers = new CopyOnWriteArrayList<>();
顯然是個陣列，那它是什么時候擁有Driver的資訊的呢？
在獲取Sql連接前，有一個需要寫并且好像并不起眼的代碼：
Class.forName(classPath);
將Driver加載了一次，而這操作就是為了加載驅動，為什么寫了這行代碼就能加載驅動？
- 寫一個Sql驅動
在DriverManager中，有一個DriverManager.registerDriver方法，用于將指定驅動加載入DriverManager.registeredDrivers驅動串列內，Class.forName(classPath)代碼會促使驅動類內靜態代碼塊的執行，所以只要在驅動類的靜態代碼塊中向DriverManager注冊我們自己撰寫的Driver，就可以成功引入我們的驅動，
public class MyDriver implements Driver {
private static Driver driver;
// 加載驅動
static {
try {
driver = new MyDriver();
// 向DriverManager注冊驅動
DriverManager.registerDriver(driver);
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// ... 刪
}
驅動需要實作java.sql.Driver介面，在靜態代碼塊中注冊即可實作引入驅動，至于獲取連接，只需要在MyDriver.connect中回傳一個Connection，就可以在DriverManager.getConnection中獲取到該Connection，
然而，這樣的操作雖然實作了插件化(驅動就是插件)，但我們每次在獲取Connection前，都需要寫一次Class.forName(classPath)的代碼來加載驅動，那么有沒有辦法能夠不用寫這行代碼呢？
- 通過Spi機制再寫一個Sql驅動
答案當然是有的，上述方式實作了插件化，但嚴格意義上不算Spi，Spi中還有一個檔案夾尚未使用，這個檔案夾到底有什么用處？
從上面的驅動加載可以知道，我們需要規避的是加載驅動的這個動作，那為了在用戶使用時規避這個動作，就需要一個管理類來做這個操作，并且該管理類需要獲取到classPath類路徑，
所以，這個檔案夾META-INF/services的意義，就是告訴讀取插件的類，需要讀取的插件的類路徑在XXX地方(充當組態檔的意義)，
為了充分了解整個程序，我們談談DriverManger中使用到的插件讀取類ServiceLoader，
在DriverManager中，有這么一段靜態代碼塊：
static {
loadInitialDrivers();
println("JDBC DriverManager initialized");
}
在loadInitialDrivers內部，有這么一段代碼：
ServiceLoader<Driver> loadedDrivers = ServiceLoader.load(Driver.class);
這個ServiceLoader充當的就是插件讀取類的角色，
回傳的loadedDrivers是一個迭代器，所以我們需要查看迭代器的方法：
private boolean hasNextService() {
if (nextName != null) {
return true;
}
if (configs == null) {
try {
// PREFIX定義: private static final String PREFIX = "META-INF/services/";
// 此處的service是ServiceLoader<Driver>中的Driver
String fullName = PREFIX + service.getName();//看這里
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;
}
private S nextService() {
if (!hasNextService())
throw new NoSuchElementException();
String cn = nextName;
nextName = null;
Class<?> c = null;
try {
// 加載對應的類(插件)
c = Class.forName(cn, false, loader);//看這里
} 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
}
有上述代碼可知，ServiceLoader在檔案夾META-INF/services/+介面全類名的檔案中讀取插件類路徑，所以利用這個Spi機制，ServiceLoader就能在迭代器獲取到類資訊，并且在nextService方法中幫助我們實作驅動類的加載，
所以對于使用Spi機制來加載驅動的插件提供者來說，只需要在META-INF/services/java.sql.Driver檔案下，寫一行插件名，
org.jdbc.driver.MyDriver
這樣DriverManager就可以通過ServiceLoader實作的Spi機制，幫助我們加載驅動，
對于Spi機制的內核方來說，就是需要實作Spi機制來加載插件提供者提供的插件，加載插件后進行什么操作，就看實際業務情況了，感興趣的小伙伴，不妨嘗試自己寫一個簡易的DriverManager以及ServiceLoader，來加載自己剛寫的Sql驅動，僅需要一點檔案操作和反射操作即可完成，
- 總結
驅動的加載只是Spi功能的冰山一角，Spi機制的存在，能讓業務代碼影響較小的情況下，靈活的替換業務流程中的各種功能，目前典型的開源專案有：Dubbo，Dubbo框架中大量應用了Spi機制，使得開發者能夠輕松替換Dubbo中的各種功能，例如日志、rpc訪問等，
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標籤：Java
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