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詳談ServiceLoader實(shí)現(xiàn)原理

更新時(shí)間：2017年02月23日 10:18:44 投稿：jingxian

下面小編就為大家?guī)?lái)一篇詳談ServiceLoader實(shí)現(xiàn)原理。小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在就分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧

在java中根據(jù)一個(gè)子類獲取其父類或接口信息非常方便，但是根據(jù)一個(gè)接口獲取該接口的所有實(shí)現(xiàn)類卻沒(méi)那么容易。

有一種比較笨的辦法就是掃描classpath所有的class與jar包中的class，然后用ClassLoader加載進(jìn)來(lái)，然后再判斷是否是給定接口的子類。但是很顯然，不會(huì)使用這種方法，代價(jià)太大。

java本身也提供了一種方式來(lái)獲取一個(gè)接口的子類，那就是使用java.util.ServiceLoader#load(java.lang.Class<S>) 方法，但是直接使用該方法也是不能獲取到給定接口所有的子類的。

需要接口的子類以配置的方式主動(dòng)注冊(cè)到一個(gè)接口上，才能使用ServiceLoader進(jìn)行加載到子類，并且子類需要有一個(gè)無(wú)參構(gòu)造方法，用于被ServiceLoader進(jìn)行實(shí)例化

下面介紹使用ServiceLoader的步驟

1、編寫Service

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

2、編寫實(shí)現(xiàn)類（注意：實(shí)現(xiàn)類不一定要與接口在同一個(gè)工程中，可以存在于其他的jar包中）

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(shí)現(xiàn)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(guī)定的名稱去創(chuàng)建，該目錄用于配置接口與實(shí)現(xiàn)類的映射關(guān)系

然后根據(jù)接口全名在該目錄創(chuàng)建一個(gè)文件，例如上面例子中接口全名是com.mogujie.uni.sl.Animal，那么就需要在實(shí)現(xiàn)類的工程中建立META-INF/services/com.mogujie.uni.sl.Animal這樣一個(gè)文件，然后在該文件中配置該接口的實(shí)現(xiàn)類，如果該接口有多個(gè)實(shí)現(xiàn)類，一行寫一個(gè)（以換行符分割），例如：

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

4、接下來(lái)就能使用ServiceLoader的方法獲取com.mogujie.uni.sl.Animal接口的所有子類了。

測(cè)試類如下：

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的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是根據(jù)給定的參數(shù)（接口）就能定位到該接口與實(shí)現(xiàn)類的映射配置文件的路徑了，然后讀取該配置文件，就能獲取到該接口的子類

下面自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)CustomServiceLoader與系統(tǒng)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() ;
    //由于一個(gè)接口的實(shí)現(xiàn)類可能存在多個(gè)jar包中的META-INF目錄下，所以下面使用getResources返回一個(gè)URL數(shù)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(cè)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(tǒng)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(duì)象，ServiceLoader對(duì)象實(shí)現(xiàn)了Iterable接口，通過(guò)ServiceLoader的成員方法iterator();就能遍歷所有的服務(wù)實(shí)例，而我們自定義的CustomServiceLoader的load方法返回的是一個(gè)List對(duì)象，直接將所有的服務(wù)實(shí)例封裝在一個(gè)集合里面返回了。

系統(tǒng)的ServiceLoader通過(guò)返回一個(gè)Iterator對(duì)象能夠做到對(duì)服務(wù)實(shí)例的懶加載 只有當(dāng)調(diào)用iterator.next()方法時(shí)才會(huì)實(shí)例化下一個(gè)服務(wù)實(shí)例，只有需要使用的時(shí)候才進(jìn)行實(shí)例化，具體實(shí)現(xiàn)讀者可以去閱讀源碼進(jìn)行研究，這也是其設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)之一。

以上這篇詳談ServiceLoader實(shí)現(xiàn)原理就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。