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ServiceLoader實現原(yuan)理

在java中根據一個子類獲取其父類或接口信息非常方便,但是根據一個接口獲取該接口的所有實現類卻沒那么容易。

 

有一種(zhong)比較笨的(de)辦(ban)法就(jiu)是(shi)掃描classpath所有的(de)class與jar包中的(de)class,然(ran)后用ClassLoader加載進來,然(ran)后再(zai)判斷是(shi)否是(shi)給定接口(kou)的(de)子(zi)類。但是(shi)很(hen)顯然(ran),不會(hui)使(shi)用這種(zhong)方法,代價(jia)太大(da)。

java本身也提供了一種方式來獲取一個接口的子類,那就是使用java.util.ServiceLoader#load(java.lang.Class<S>) 方法(fa),但是直(zhi)接使用(yong)該方法(fa)也是不能獲取(qu)到給(gei)定接口所有的子類的。

需(xu)要(yao)接口的子類以配置的方(fang)式主(zhu)動(dong)注冊(ce)到一個接口上,才(cai)能使用ServiceLoader進行(xing)加載到子類,并且(qie)子類需(xu)要(yao)有(you)一個無(wu)參構(gou)造方(fang)法(fa),用于被ServiceLoader進行(xing)實例化

 

下面介紹使用ServiceLoader的步驟

1、 編(bian)寫(xie)Service

package com.mogujie.uni.sl;
/**
 * Created by laibao
 */
public interface Animal {
        void eat();
}   

2、編寫實現(xian)類(lei)(注意(yi):實現(xian)類(lei)不一定(ding)要與(yu)接口在(zai)同一個工程(cheng)中,可以存在(zai)于其他的(de)jar包(bao)中)

package com.mogujie.uni.sl;
/**
 * Created by laibao
 */
public class Pig implements Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("Pig eating...");
    }
}
package com.mogujie.uni.sl;
/**
 * Created by laibao
 */
public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("Dog eating...");
    }
}

3、 在實現類所在的工程的classpath下面的建立META-INF/services目錄,該目錄是固定的,一定要按照規定的名稱去創建,該目錄用于配置接口與實現類的映射關系 
然后根據接(jie)(jie)口(kou)全名(ming) 在該(gai)目(mu)錄(lu)創建(jian)(jian)一(yi)個文件(jian)(jian),例如上面(mian)例子中(zhong)接(jie)(jie)口(kou)全名(ming)是com.mogujie.uni.sl.Animal,那么(me)就需(xu)要在實(shi)現(xian)(xian)類的工程中(zhong)建(jian)(jian)立META-INF/services/com.mogujie.uni.sl.Animal這樣一(yi)個文件(jian)(jian),然后在該(gai)文件(jian)(jian)中(zhong)配置(zhi)該(gai)接(jie)(jie)口(kou)的實(shi)現(xian)(xian)類,如果該(gai)接(jie)(jie)口(kou)有多個實(shi)現(xian)(xian)類,一(yi)行寫一(yi)個(以換(huan)行符分(fen)割),例如:

com.mogujie.uni.sl.Pig
com.mogujie.uni.sl.Dog

4、接下(xia)來就(jiu)能使(shi)用(yong)ServiceLoader的(de)方法獲取com.mogujie.uni.sl.Animal接口的(de)所(suo)有子類了。測試(shi)類如下(xia):

package com.mogujie.uni;
import com.mogujie.uni.sl.Animal;
import java.util.Iterator;
import java.util.ServiceLoader;
/**
 * Created by laibao
 */
public class TestServiceLoader {
    public static void main(String[] args) {
        ServiceLoader<Animal> serviceLoader = ServiceLoader.load(Animal.class);
        Iterator<Animal> animalIterator = serviceLoader.iterator();
        while(animalIterator.hasNext()){
            Animal animal = animalIterator.next();
            animal.eat();
        }
    }
}

輸出如下:

Pig eating...
Dog eating...



ServiceLoader的(de)原理其實很簡單(dan),就(jiu)(jiu)是根據(ju)給定的(de)參數(接口)就(jiu)(jiu)能定位到(dao)該接口與實現類的(de)映(ying)射配置文件(jian)的(de)路徑了,然(ran)后讀(du)取該配置文件(jian),就(jiu)(jiu)能獲取到(dao)該接口的(de)子類

下面(mian)自(zi)己實現一個CustomServiceLoader與系(xi)統的ServiceLoader具有同樣的功能

package com.mogujie.uni;

import org.apache.commons.io.IOUtils;
import java.net.URL;
import java.util.Enumeration;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * Created by laibao
 */
public class CustomServiceLoader {

    public static final String MAPPING_CONFIG_PREFIX = "META-INF/services";

    public static <S> List<S> loade(Class<S> service) throws Exception{
        String mappingConfigFile = MAPPING_CONFIG_PREFIX + "/" + service.getName() ;
        //由于(yu)一個(ge)接口的實現類可能(neng)存在(zai)多個(ge)jar包(bao)中的META-INF目錄(lu)下(xia),所以下(xia)面使用getResources返回(hui)一個(ge)URL數組
        Enumeration<URL> configFileUrls =  CustomServiceLoader.class.getClassLoader().getResources(mappingConfigFile);
        if(configFileUrls == null){
            return null ;
        }
        List<S> services = new LinkedList<S>();
        while(configFileUrls.hasMoreElements()){
            URL configFileUrl = configFileUrls.nextElement();
            String configContent = IOUtils.toString(configFileUrl.openStream());
            String[] serviceNames = configContent.split("\n");
            for(String serviceName : serviceNames){
                Class serviceClass = CustomServiceLoader.class.getClassLoader().loadClass(serviceName);
                Object serviceInstance = serviceClass.newInstance();
                services.add((S)serviceInstance);
            }
        }
        return services ;
    }

}

測試類如下:

package com.mogujie.uni;
import com.mogujie.uni.sl.Animal;
import java.util.List;
/**
 * Created by laibao
 */
public class CustomServiceLoaderTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        List<Animal> animals = CustomServiceLoader.loade(Animal.class);
        for (Animal animal : animals){
            animal.eat();
        }
    }
}

輸出:

Pig eating...
Dog eating...


java系統定義的ServiceLoader與我們自定義的CustomServiceLoader的loade方法,它們的返回值類型是不一樣的,ServiceLoader的loade方法返回的是ServiceLoader對象,ServiceLoader對象實現了Iterable接口,通過ServiceLoader的成員方法iterator();就能遍歷所有的服務實例,而我們自定義的CustomServiceLoader的load方法返回的是一個List對象,直接將所有的服務實例封裝在一個集合里面返回了。 
系(xi)統的ServiceLoader通過返回(hui)一(yi)個(ge)Iterator對象能夠(gou)做到對服(fu)務(wu)實(shi)(shi)例的懶加(jia)載 只有(you)(you)當調用(yong)iterator.next()方(fang)法時才會(hui)實(shi)(shi)例化下一(yi)個(ge)服(fu)務(wu)實(shi)(shi)例,只有(you)(you)需要使用(yong)的時候(hou)才進行(xing)實(shi)(shi)例化,具(ju)體實(shi)(shi)現讀者(zhe)可以去閱(yue)讀源碼(ma)進行(xing)研究,這也是其設(she)計(ji)的亮點之一(yi)。

posted on 2018-04-16 14:46  little fat  閱讀(866)  評論(0)    收藏  舉報