Dubbo和JDK的SPI究竟有何區別?

前言

上一篇簡單的介紹了spi的基本一些概念,但是其實Dubbo對jdk的spi進行了一些改進,具體改進了什麼,來看看文件的描述

• JDK 標準的 SPI 會一次性例項化擴充套件點所有實現，如果有擴充套件實現初始化很耗時，但如果沒用上也載入，會很浪費資源。

• 如果擴充套件點載入失敗，連擴充套件點的名稱都拿不到了。比如：JDK 標準的 ScriptEngine，通過 getName() 獲取指令碼型別的名稱，但如果 RubyScriptEngine 因為所依賴的 jruby.jar 不存在，導致 RubyScriptEngine 類載入失敗，這個失敗原因被吃掉了，和 ruby 對應不起來，當使用者執行 ruby 指令碼時，會報不支援 ruby，而不是真正失敗的原因。

• 增加了對擴充套件點 IoC 和 AOP 的支援，一個擴充套件點可以直接 setter 注入其它擴充套件點。

根據小學語文的閱讀理解,不難概括出其實就是提高了效能和增加了功能.很多朋友都喜歡問,閱讀原始碼不如從何下手,要準備些什麼.如果只是粗略閱讀原始碼,掌握大體思路,其實具備小學語文的閱讀理解和看圖寫作業就差不多了(能看到本篇的均完全勝任這個條件,所以不要有任何恐懼心理).但是要領悟思想,對細節瞭如指掌,甚至寫出更優秀的框架,那麼就是四個字->終身學習.(比如現在關注肥朝的公眾號,一起交流討論,終身學習即刻開啟)

對於閱讀原始碼,當然還是要有一些小技巧,俗話說得號,"技多不壓身",我們先看一個段子

某肥遇到了一個bug,需要引入多執行緒,結果引入多執行緒後,竟然出現了兩個bug

由此可見,多執行緒也確實是大家頭疼的問題,所以後面我也會演示一些小技巧,比如

• 如何除錯多執行緒程式碼(手把手實戰,不講理論)

• 如何檢視代理物件原始碼(手把手實戰,不講理論)

那dubbo這個改良後的spi究竟怎麼提高效能,又增加了什麼功能,那就是本篇要講的.

插播面試題

• 既然你對spi有一定了解,那麼dubbo的spi和jdk的spi有區別嗎?有的話,究竟有什麼區別?

• 你說你看過Dubbo原始碼,那你簡單說下,他在設計上有哪些細節讓你覺得很巧妙?(區分度高)

概念鋪墊

dubbo的擴充點機制涉及到眾多的知識點,也是dubbo中比較難的地方,和之前的叢集容錯有Cluster、Directory、Router、LoadBalance關鍵詞一樣,這個擴充點機制也有幾個關鍵詞,SPI、Adaptive、Activate.這些會陸續講解,最後總結.

直入主題

提升效能

提升效能,我們最容易想到的方式是什麼?其實這個和初高中政治答題一樣,有萬能公式的,那就是"快取".所以面試無論問你什麼(適用於Android,iOS,Web前端,Java等等...),只要和提升效能有關的,往快取**方向答肯定沒錯(當然按照"按點給分"的套路,往快取方向答只是不至於讓你拿0分,但是僅僅**答快取肯定拿不到滿分).所以如果與jdk的spi對比,那麼可以有以下幾個點

1.從"萬能公式"角度分析,增加快取

因為部分朋友反饋說喜歡貼程式碼的形式,所以講解在註釋中

public static <T> ExtensionLoader<T> getExtensionLoader(Class<T> type) {
    if (type == null)//擴充點型別非空判斷
        throw new IllegalArgumentException("Extension type == null");
    if(!type.isInterface()) {//擴充點型別只能是介面
        throw new IllegalArgumentException("Extension type(" + type + ") is not interface!");
    }
    if(!withExtensionAnnotation(type)) {//需要新增spi註解,否則拋異常
        throw new IllegalArgumentException("Extension type(" + type + 
                ") is not extension, because WITHOUT @" + SPI.class.getSimpleName() + " Annotation!");
    }
    //從快取EXTENSION_LOADERS中獲取,如果不存在則新建後加入快取
    //對於每一個擴充,都會有且只有一個ExtensionLoader與其對應
    ExtensionLoader<T> loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type);
    if (loader == null) {
        EXTENSION_LOADERS.putIfAbsent(type, new ExtensionLoader<T>(type));
        loader = (ExtensionLoader<T>) EXTENSION_LOADERS.get(type);
    }
    return loader;
}

private ExtensionLoader(Class<?> type) {
    this.type = type;
    //這裡會存在遞迴呼叫,ExtensionFactory的objectFactory為null,其他的均為AdaptiveExtensionFactory
    //AdaptiveExtensionFactory的factories中有SpiExtensionFactory,SpringExtensionFactory
    //getAdaptiveExtension()這個是獲取一個擴充裝飾類物件.細節在下篇講解
    objectFactory = (type == ExtensionFactory.class ? null : ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension());
}
複製程式碼

以下是快取擴充點物件的

public T getExtension(String name) {
	if (name == null || name.length() == 0)
	    throw new IllegalArgumentException("Extension name == null");
	if ("true".equals(name)) {
	    return getDefaultExtension();
	}
	Holder<Object> holder = cachedInstances.get(name);
	if (holder == null) {
	    cachedInstances.putIfAbsent(name, new Holder<Object>());
	    holder = cachedInstances.get(name);
	}
	Object instance = holder.get();
	if (instance == null) {
	    synchronized (holder) {
            instance = holder.get();
            if (instance == null) {
                instance = createExtension(name);
                holder.set(instance);
            }
        }
	}
	return (T) instance;
}
複製程式碼

為什麼這個要單獨拿出來說呢?很多朋友容易產生大意心理,以為快取嘛,無非就是判斷一下是否存在,不存在則新增.dubbo也不過如此.我不看原始碼也懂.但是你如果稍加註意,就會發現它在細節方面做得很好.

敲黑板劃重點

在上一篇[從Dubbo核心聊聊雙親委派機制]中我就強調了,無論做什麼,都要形成差異性.在Java中,最容易形成差異性的知識點,就是JVM和併發包.既然上一篇中我們提了JVM相關的內容(雙親委派機制),那麼本篇我們就說說併發包的相關內容.我們仔細看上面的這段double-checked locking程式碼

//double-checked locking
Object instance = holder.get();
if (instance == null) {
    synchronized (holder) {
        instance = holder.get();
        if (instance == null) {
            instance = createExtension(name);
            holder.set(instance);
        }
    }
}
複製程式碼

public class Holder<T> {
    
    private volatile T value;
    
    public void set(T value) {
        this.value = value;
    }
    
    public T get() {
        return value;
    }

}
複製程式碼

這裡為什麼用到了volatile關鍵字呢?看原始碼更重要的是看到這些細節,魔鬼都藏在細節當中!本來肥朝想展開講一下這個volatile秀一波操作的,但是無奈篇幅有限,那個我給你個關鍵詞.doubleCheck Singleton 重排序,那把這個對著瀏覽器一搜.然後把搜尋到的第一頁結果都看完,你就知道這段程式碼並不是你想的只是判空加個快取這麼簡單.這也是我經常說,沒有做過中介軟體開發,很難對併發包有深入瞭解的一個原因.

2.從註解角度入手分析

既然是對比spi區別,並且dubbo中有@spi這個註解,那我們順著註解看看能有什麼線索.

如果在15年有用過dubbo,那麼就會留意到@Extension這個註解,但是後來因為含義廣泛廢棄,換成了@SPI.

@SPI("javassist")
public interface Compiler {
	//省略...
}
複製程式碼

public Class<?> compile(String code, ClassLoader classLoader) {
    Compiler compiler;
    ExtensionLoader<Compiler> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Compiler.class);
    String name = DEFAULT_COMPILER; // copy reference
    if (name != null && name.length() > 0) {
        compiler = loader.getExtension(name);
    } else {
        compiler = loader.getDefaultExtension();
    }
    return compiler.compile(code, classLoader);
}
複製程式碼

//com.alibaba.dubbo.common.compiler.Compiler 檔案配置如下
adaptive=com.alibaba.dubbo.common.compiler.support.AdaptiveCompiler
jdk=com.alibaba.dubbo.common.compiler.support.JdkCompiler
javassist=com.alibaba.dubbo.common.compiler.support.JavassistCompiler
複製程式碼

我們從上面這兩部分程式碼和配置檔案就不難分析出兩點(如果對spi不熟悉的請先把上一篇spi(一)看一遍,基礎不牢地動山搖的情況下沒法分析)

• JDK的spi要用for迴圈,然後if判斷才能獲取到指定的spi物件,dubbo用指定的key就可以獲取

//返回指定名字的擴充套件
public T getExtension(String name){}
複製程式碼

• JDK的spi不支援預設值,dubbo增加了預設值的設計

//@SPI("javassist")代表預設的spi物件,比如Compiler預設使用的是javassist,可通過
ExtensionLoader<Compiler> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Compiler.class);
compiler = loader.getDefaultExtension();
//方式獲取實現類,根據配置,即為
//com.alibaba.dubbo.common.compiler.support.JavassistCompiler
複製程式碼

增加功能

增加的功能,就如文件所說的,spi增加了IoC、AOP

AOP這是個老生常談的話題了,談到AOP大家最容易聯想到Spring,甚至因為AOP常用在事務的場景,甚至就有不少人認為AOP就是事務.所以肥朝建議初學者學習AOP的路線大致如下:

// 這一步步演進的過程,才是最大的收穫
裝飾者設計模式->靜態代理->JDK、cglib、Javassist優缺點對比->AOP原始碼
複製程式碼

寫在最後

肥朝 是一個專注於 原理、原始碼、開發技巧的技術公眾號，號內原創專題式原始碼解析、真實場景原始碼原理實戰（重點）。掃描下面二維碼關注肥朝，讓本該造火箭的你，不再擰螺絲！