扩展点开发指南

本文介绍了 Dubbo SPI 的原理和实现细节

1.简介

SPI 全称为 Service Provider Interface,是一种服务发现机制。SPI 的本质是将接口实现类的全限定名配置在文件中,并由服务加载器读取配置文件,加载实现类。这样可以在运行时,动态为接口替换实现类。正因此特性,我们可以很容易的通过 SPI 机制为我们的程序提供拓展功能。SPI 机制在第三方框架中也有所应用,比如 Dubbo 就是通过 SPI 机制加载所有的组件。不过,Dubbo 并未使用 Java 原生的 SPI 机制,而是对其进行了增强,使其能够更好的满足需求。在 Dubbo 中,SPI 是一个非常重要的模块。基于 SPI,我们可以很容易的对 Dubbo 进行拓展。 Dubbo 中,SPI 主要有两种用法,一种是加载固定的扩展类,另一种是加载自适应扩展类。这两种方式会在下面详细的介绍。 需要特别注意的是: 在 Dubbo 中,基于 SPI 扩展加载的类是单例的。

1.1 加载固定的扩展类

如果让你来设计加载固定扩展类,你会怎么做了? 一种常见思路是读取特定目录下的配置文件,然后解析出全类名,通过反射机制来实例化这个类,然后将这个类放在集合中存起来,如果有需要的时候,直接从集合中取。Dubbo 中的实现也是这么一个思路。 不过在 Dubbo 中,实现的更加完善,它实现类了 IOC 和 AOP 的功能。IOC 就是说如果这个扩展类依赖其他属性,Dubbo 会自动的将这个属性进行注入。这个功能如何实现了?一个常见思路是获取这个扩展类的 setter 方法,调用 setter 方法进行属性注入。AOP 指的是什么了?这个说的是 Dubbo 能够为扩展类注入其包装类。比如 DubboProtocol 是 Protocol 的扩展类,ProtocolListenerWrapper 是 DubboProtocol 的包装类。

1.2 加载自适应扩展类

先说明下自适应扩展类的使用场景。比如我们有需求,在调用某一个方法时,基于参数选择调用到不同的实现类。和工厂方法有些类似,基于不同的参数,构造出不同的实例对象。 在 Dubbo 中实现的思路和这个差不多,不过 Dubbo 的实现更加灵活,它的实现和策略模式有些类似。每一种扩展类相当于一种策略,基于 URL 消息总线,将参数传递给 ExtensionLoader,通过 ExtensionLoader 基于参数加载对应的扩展类,实现运行时动态调用到目标实例上。

2. Dubbo SPI 源码分析

2.1 加载固定的扩展类

Dubbo 中,SPI 加载固定扩展类的入口是 ExtensionLoader 的 getExtension 方法,下面我们对拓展类对象的获取过程进行详细的分析。

public T getExtension(String name) {
    if (name == null || name.length() == 0)
        throw new IllegalArgumentException("Extension name == null");
    if ("true".equals(name)) {
        // 获取默认的拓展实现类
        return getDefaultExtension();
    }
    // Holder,顾名思义,用于持有目标对象
    Holder<Object> holder = cachedInstances.get(name);
    // 这段逻辑保证了只有一个线程能够创建 Holder 对象
    if (holder == null) {
        cachedInstances.putIfAbsent(name, new Holder<Object>());
        holder = cachedInstances.get(name);
    }
    Object instance = holder.get();
    // 双重检查
    if (instance == null) {
        synchronized (holder) {
            instance = holder.get();
            if (instance == null) {
                // 创建拓展实例
                instance = createExtension(name);
                // 设置实例到 holder 中
                holder.set(instance);
            }
        }
    }
    return (T) instance;
}

上面代码的逻辑比较简单,首先检查缓存,缓存未命中则创建拓展对象。下面我们来看一下创建拓展对象的过程是怎样的。

private T createExtension(String name, boolean wrap) {
    // 从配置文件中加载所有的拓展类,可得到“配置项名称”到“配置类”的映射关系表
    Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name);
    // 如果没有该接口的扩展,或者该接口的实现类不允许重复但实际上重复了,直接抛出异常
    if (clazz == null || unacceptableExceptions.contains(name)) {
        throw findException(name);
    }
    try {
        T instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);
        // 这段代码保证了扩展类只会被构造一次,也就是单例的.
        if (instance == null) {
            EXTENSION_INSTANCES.putIfAbsent(clazz, clazz.getDeclaredConstructor().newInstance());
            instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);
        }
        // 向实例中注入依赖
        injectExtension(instance);

        // 如果启用包装的话,则自动为进行包装.
        // 比如我基于 Protocol 定义了 DubboProtocol 的扩展,但实际上在 Dubbo 中不是直接使用的 DubboProtocol, 而是其包装类
        // ProtocolListenerWrapper
        if (wrap) {

            List<Class<?>> wrapperClassesList = new ArrayList<>();
            if (cachedWrapperClasses != null) {
                wrapperClassesList.addAll(cachedWrapperClasses);
                wrapperClassesList.sort(WrapperComparator.COMPARATOR);
                Collections.reverse(wrapperClassesList);
            }
    
            // 循环创建 Wrapper 实例
            if (CollectionUtils.isNotEmpty(wrapperClassesList)) {
                for (Class<?> wrapperClass : wrapperClassesList) {
                    Wrapper wrapper = wrapperClass.getAnnotation(Wrapper.class);
                    if (wrapper == null
                            || (ArrayUtils.contains(wrapper.matches(), name) && !ArrayUtils.contains(wrapper.mismatches(), name))) {
                        // 将当前 instance 作为参数传给 Wrapper 的构造方法,并通过反射创建 Wrapper 实例。
                        // 然后向 Wrapper 实例中注入依赖,最后将 Wrapper 实例再次赋值给 instance 变量
                        instance = injectExtension((T) wrapperClass.getConstructor(type).newInstance(instance));
                    }
                }
            }
        }
        // 初始化
        initExtension(instance);
        return instance;
    } catch (Throwable t) {
        throw new IllegalStateException("Extension instance (name: " + name + ", class: " +
                type + ") couldn't be instantiated: " + t.getMessage(), t);
    }
}

createExtension 方法的逻辑稍复杂一下,包含了如下的步骤:

  1. 通过 getExtensionClasses 获取所有的拓展类
  2. 通过反射创建拓展对象
  3. 向拓展对象中注入依赖
  4. 将拓展对象包裹在相应的 Wrapper 对象中
  5. 初始化拓展对象

以上步骤中,第一个步骤是加载拓展类的关键,第三和第四个步骤是 Dubbo IOC 与 AOP 的具体实现。在接下来的章节中,将会重点分析 getExtensionClasses 方法的逻辑,以及简单介绍 Dubbo IOC 的具体实现。

2.1.1 获取所有的拓展类

我们在通过名称获取拓展类之前,首先需要根据配置文件解析出拓展项名称到拓展类的映射关系表(Map<名称, 拓展类>),之后再根据拓展项名称从映射关系表中取出相应的拓展类即可。相关过程的代码分析如下:

private Map<String, Class<?>> getExtensionClasses() {
    // 从缓存中获取已加载的拓展类
    Map<String, Class<?>> classes = cachedClasses.get();
    // 双重检查
    if (classes == null) {
        synchronized (cachedClasses) {
            classes = cachedClasses.get();
            if (classes == null) {
                // 加载拓展类
                classes = loadExtensionClasses();
                cachedClasses.set(classes);
            }
        }
    }
    return classes;
}

这里也是先检查缓存,若缓存未命中,则通过 synchronized 加锁。加锁后再次检查缓存,并判空。此时如果 classes 仍为 null,则通过 loadExtensionClasses 加载拓展类。下面分析 loadExtensionClasses 方法的逻辑。

private Map<String, Class<?>> loadExtensionClasses() {
    // 缓存默认的 SPI 扩展名
    cacheDefaultExtensionName();

    Map<String, Class<?>> extensionClasses = new HashMap<>();
    
    // 基于策略来加载指定文件夹下的文件
    // 目前有四种策略,分别读取 META-INF/services/ META-INF/dubbo/ META-INF/dubbo/internal/ META-INF/dubbo/external/ 这四个目录下的配置文件
    for (LoadingStrategy strategy : strategies) {
        loadDirectory(extensionClasses, strategy.directory(), type.getName(), strategy.preferExtensionClassLoader(), strategy.overridden(), strategy.excludedPackages());
        loadDirectory(extensionClasses, strategy.directory(), type.getName().replace("org.apache", "com.alibaba"), strategy.preferExtensionClassLoader(), strategy.overridden(), strategy.excludedPackages());
    }

    return extensionClasses;
}

loadExtensionClasses 方法总共做了两件事情,一是对 SPI 注解进行解析,二是调用 loadDirectory 方法加载指定文件夹配置文件。SPI 注解解析过程比较简单,无需多说。下面我们来看一下 loadDirectory 做了哪些事情。

private void loadDirectory(Map<String, Class<?>> extensionClasses, String dir, String type,
                           boolean extensionLoaderClassLoaderFirst, boolean overridden, String... excludedPackages) {
    // fileName = 文件夹路径 + type 全限定名 
    String fileName = dir + type;
    try {
        Enumeration<java.net.URL> urls = null;
        ClassLoader classLoader = findClassLoader();

        // try to load from ExtensionLoader's ClassLoader first
        if (extensionLoaderClassLoaderFirst) {
            ClassLoader extensionLoaderClassLoader = ExtensionLoader.class.getClassLoader();
            if (ClassLoader.getSystemClassLoader() != extensionLoaderClassLoader) {
                urls = extensionLoaderClassLoader.getResources(fileName);
            }
        }
        // 根据文件名加载所有的同名文件
        if (urls == null || !urls.hasMoreElements()) {
            if (classLoader != null) {
                urls = classLoader.getResources(fileName);
            } else {
                urls = ClassLoader.getSystemResources(fileName);
            }
        }

        if (urls != null) {
            while (urls.hasMoreElements()) {
                java.net.URL resourceURL = urls.nextElement();
                // 加载资源
                loadResource(extensionClasses, classLoader, resourceURL, overridden, excludedPackages);
            }
        }
    } catch (Throwable t) {
        logger.error("Exception occurred when loading extension class (interface: " +
                type + ", description file: " + fileName + ").", t);
    }
}

loadDirectory 方法先通过 classLoader 获取所有资源链接,然后再通过 loadResource 方法加载资源。我们继续跟下去,看一下 loadResource 方法的实现。

private void loadResource(Map<String, Class<?>> extensionClasses, ClassLoader classLoader,
                          java.net.URL resourceURL, boolean overridden, String... excludedPackages) {
    try {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(resourceURL.openStream(), StandardCharsets.UTF_8))) {
            String line;
            String clazz = null;
            // 按行读取配置内容
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                // 定位 # 字符
                final int ci = line.indexOf('#');
                if (ci >= 0) {
                    // 截取 # 之前的字符串,# 之后的内容为注释,需要忽略
                    line = line.substring(0, ci);
                }
                line = line.trim();
                if (line.length() > 0) {
                    try {
                        String name = null;
                        // 以等于号 = 为界,截取键与值
                        int i = line.indexOf('=');
                        if (i > 0) {
                            name = line.substring(0, i).trim();
                            clazz = line.substring(i + 1).trim();
                        } else {
                            clazz = line;
                        }
                        // 加载类,并通过 loadClass 方法对类进行缓存
                        if (StringUtils.isNotEmpty(clazz) && !isExcluded(clazz, excludedPackages)) {
                            loadClass(extensionClasses, resourceURL, Class.forName(clazz, true, classLoader), name, overridden);
                        }
                    } catch (Throwable t) {
                        IllegalStateException e = new IllegalStateException("Failed to load extension class (interface: " + type + ", class line: " + line + ") in " + resourceURL + ", cause: " + t.getMessage(), t);
                        exceptions.put(line, e);
                    }
                }
            }
        }
    } catch (Throwable t) {
        logger.error("Exception occurred when loading extension class (interface: " +
                type + ", class file: " + resourceURL + ") in " + resourceURL, t);
    }
}

loadResource 方法用于读取和解析配置文件,并通过反射加载类,最后调用 loadClass 方法进行其他操作。loadClass 方法用于主要用于操作缓存,该方法的逻辑如下:

private void loadClass(Map<String, Class<?>> extensionClasses, java.net.URL resourceURL, Class<?> clazz, String name,
                       boolean overridden) throws NoSuchMethodException {
    if (!type.isAssignableFrom(clazz)) {
        throw new IllegalStateException("Error occurred when loading extension class (interface: " +
                type + ", class line: " + clazz.getName() + "), class "
                + clazz.getName() + " is not subtype of interface.");
    }
    // 检测目标类上是否有 Adaptive 注解
    if (clazz.isAnnotationPresent(Adaptive.class)) {
        cacheAdaptiveClass(clazz, overridden);
    } else if (isWrapperClass(clazz)) {
        // 缓存包装类
        cacheWrapperClass(clazz);
    } else {
        // 进入到这里,表明只是该类只是一个普通的拓展类
        // 检测 clazz 是否有默认的构造方法,如果没有,则抛出异常
        clazz.getConstructor();
        if (StringUtils.isEmpty(name)) {
            // 如果 name 为空,则尝试从 Extension 注解中获取 name,或使用小写的类名作为 name
            name = findAnnotationName(clazz);
            if (name.length() == 0) {
                throw new IllegalStateException("No such extension name for the class " + clazz.getName() + " in the config " + resourceURL);
            }
        }

        String[] names = NAME_SEPARATOR.split(name);
        if (ArrayUtils.isNotEmpty(names)) {
            // 如果类上有 Activate 注解,则使用 names 数组的第一个元素作为键,
            // 存储 name 到 Activate 注解对象的映射关系
            cacheActivateClass(clazz, names[0]);
            for (String n : names) {
                // 存储 Class 到名称的映射关系
                cacheName(clazz, n);
                // 存储 name 到 Class 的映射关系.
                // 如果存在同一个扩展名对应多个实现类,基于 override 参数是否允许覆盖,如果不允许,则抛出异常.
                saveInExtensionClass(extensionClasses, clazz, n, overridden);
            }
        }
    }
}

如上,loadClass 方法操作了不同的缓存,比如 cachedAdaptiveClass、cachedWrapperClasses 和 cachedNames 等等。除此之外,该方法没有其他什么逻辑了。

到此,关于缓存类加载的过程就分析完了。整个过程没什么特别复杂的地方,大家按部就班的分析即可,不懂的地方可以调试一下。接下来,我们来聊聊 Dubbo IOC 方面的内容。

2.1.2 Dubbo IOC

Dubbo IOC 是通过 setter 方法注入依赖。Dubbo 首先会通过反射获取到实例的所有方法,然后再遍历方法列表,检测方法名是否具有 setter 方法特征。若有,则通过 ObjectFactory 获取依赖对象,最后通过反射调用 setter 方法将依赖设置到目标对象中。整个过程对应的代码如下:

private T injectExtension(T instance) {

    if (objectFactory == null) {
        return instance;
    }

    try {
        // 遍历目标类的所有方法
        for (Method method : instance.getClass().getMethods()) {
            // 检测方法是否以 set 开头,且方法仅有一个参数,且方法访问级别为 public
            if (!isSetter(method)) {
                continue;
            }
            /**
             * 检测是否有 DisableInject 注解修饰.
             */
            if (method.getAnnotation(DisableInject.class) != null) {
                continue;
            }
            // 基本类型不注入
            Class<?> pt = method.getParameterTypes()[0];
            if (ReflectUtils.isPrimitives(pt)) {
                continue;
            }

            try {
                // 获取属性名,比如 setName 方法对应属性名 name
                String property = getSetterProperty(method);
                // 从 ObjectFactory 中获取依赖对象
                Object object = objectFactory.getExtension(pt, property);
                if (object != null) {
                    // 注入
                    method.invoke(instance, object);
                }
            } catch (Exception e) {
                logger.error("Failed to inject via method " + method.getName()
                        + " of interface " + type.getName() + ": " + e.getMessage(), e);
            }

        }
    } catch (Exception e) {
        logger.error(e.getMessage(), e);
    }
    return instance;
}

在上面代码中,objectFactory 变量的类型为 AdaptiveExtensionFactory,AdaptiveExtensionFactory 内部维护了一个 ExtensionFactory 列表,用于存储其他类型的 ExtensionFactory。Dubbo 目前提供了两种 ExtensionFactory,分别是 SpiExtensionFactory 和 SpringExtensionFactory。前者用于创建自适应的拓展,后者是用于从 Spring 的 IOC 容器中获取所需的拓展。这两个类的类的代码不是很复杂,这里就不一一分析了。

Dubbo IOC 目前仅支持 setter 方式注入,总的来说,逻辑比较简单易懂。

2.2 加载自适应扩展类

自适应扩展类的含义是说,基于参数,在运行时动态选择到具体的目标类,然后执行。 在 Dubbo 中,很多拓展都是通过 SPI 机制进行加载的,比如 Protocol、Cluster、LoadBalance 等。有时,有些拓展并不想在框架启动阶段被加载,而是希望在拓展方法被调用时,根据运行时参数进行加载。这听起来有些矛盾。拓展未被加载,那么拓展方法就无法被调用(静态方法除外)。拓展方法未被调用,拓展就无法被加载。对于这个矛盾的问题,Dubbo 通过自适应拓展机制很好的解决了。自适应拓展机制的实现逻辑比较复杂,首先 Dubbo 会为拓展接口生成具有代理功能的代码。然后通过 javassist 或 jdk 编译这段代码,得到 Class 类。最后再通过反射创建代理类,整个过程比较复杂。

加载自适应扩展类的入口是 ExtensionLoader 的 getAdaptiveExtension 方法。

public T getAdaptiveExtension() {
    // 从缓存中获取自适应拓展
    Object instance = cachedAdaptiveInstance.get();
    if (instance == null) {
        // 如果存在异常,则直接抛出
        if (createAdaptiveInstanceError != null) {
            throw new IllegalStateException("Failed to create adaptive instance: " +
                    createAdaptiveInstanceError.toString(),
                    createAdaptiveInstanceError);
        }

        synchronized (cachedAdaptiveInstance) {
            instance = cachedAdaptiveInstance.get();
            // double check
            if (instance == null) {
                try {
                    // 创建自适应拓展
                    // 这里分为两种情况:一种是存在 Adaptive 类,另一个是需要生成 Adaptive 类
                    instance = createAdaptiveExtension();
                    cachedAdaptiveInstance.set(instance);
                } catch (Throwable t) {
                    createAdaptiveInstanceError = t;
                    throw new IllegalStateException("Failed to create adaptive instance: " + t.toString(), t);
                }
            }
        }
    }

    return (T) instance;
}

getAdaptiveExtension 方法首先会检查缓存,缓存未命中,则调用 createAdaptiveExtension 方法创建自适应拓展。下面,我们看一下 createAdaptiveExtension 方法的代码。

private T createAdaptiveExtension() {
    try {
        // 获取自适应拓展类,并通过反射实例化
        return injectExtension((T) getAdaptiveExtensionClass().newInstance());
    } catch (Exception e) {
        throw new IllegalStateException("Can not create adaptive extension ...");
    }
}

createAdaptiveExtension 方法的代码比较少,但却包含了三个逻辑,分别如下:

  1. 调用 getAdaptiveExtensionClass 方法获取自适应拓展 Class 对象
  2. 通过反射进行实例化
  3. 调用 injectExtension 方法向拓展实例中注入依赖

前两个逻辑比较好理解,第三个逻辑用于向自适应拓展对象中注入依赖。这个逻辑看似多余,但有存在的必要,这里简单说明一下。前面说过,Dubbo 中有两种类型的自适应拓展,一种是手工编码的,一种是自动生成的。手工编码的自适应拓展中可能存在着一些依赖,而自动生成的 Adaptive 拓展则不会依赖其他类。这里调用 injectExtension 方法的目的是为手工编码的自适应拓展注入依赖,这一点需要大家注意一下。关于 injectExtension 方法,前文已经分析过了,这里不再赘述。接下来,分析 getAdaptiveExtensionClass 方法的逻辑。

private Class<?> getAdaptiveExtensionClass() {
    // 通过 SPI 获取所有的拓展类
    getExtensionClasses();
    // 检查缓存,若缓存不为空,则直接返回缓存
    if (cachedAdaptiveClass != null) {
        return cachedAdaptiveClass;
    }
    // 创建自适应拓展类
    return cachedAdaptiveClass = createAdaptiveExtensionClass();
}

getAdaptiveExtensionClass 方法同样包含了三个逻辑,如下:

  1. 调用 getExtensionClasses 获取所有的拓展类
  2. 检查缓存,若缓存不为空,则返回缓存
  3. 若缓存为空,则调用 createAdaptiveExtensionClass 创建自适应拓展类

这三个逻辑看起来平淡无奇,似乎没有多讲的必要。但是这些平淡无奇的代码中隐藏了着一些细节,需要说明一下。首先从第一个逻辑说起,getExtensionClasses 这个方法用于获取某个接口的所有实现类。比如该方法可以获取 Protocol 接口的 DubboProtocol、HttpProtocol、InjvmProtocol 等实现类。在获取实现类的过程中,如果某个实现类被 Adaptive 注解修饰了,那么该类就会被赋值给 cachedAdaptiveClass 变量。此时,上面步骤中的第二步条件成立(缓存不为空),直接返回 cachedAdaptiveClass 即可。如果所有的实现类均未被 Adaptive 注解修饰,那么执行第三步逻辑,创建自适应拓展类。相关代码如下:

private Class<?> createAdaptiveExtensionClass() {
    // 构建自适应拓展代码
    String code = new AdaptiveClassCodeGenerator(type, cachedDefaultName).generate();
    ClassLoader classLoader = findClassLoader();
    // 获取编译器实现类
    org.apache.dubbo.common.compiler.Compiler compiler = ExtensionLoader.getExtensionLoader(org.apache.dubbo.common.compiler.Compiler.class).getAdaptiveExtension();
    // 编译代码,生成 Class
    return compiler.compile(code, classLoader);
}

createAdaptiveExtensionClass 方法用于生成自适应拓展类,该方法首先会生成自适应拓展类的源码,然后通过 Compiler 实例(Dubbo 默认使用 javassist 作为编译器)编译源码,得到代理类 Class 实例。接下来,我们把重点放在代理类代码生成的逻辑上,其他逻辑大家自行分析。

2.2.1 自适应拓展类代码生成

AdaptiveClassCodeGenerator#generate 方法生成扩展类代码

public String generate() {
    // 如果该接口中没有方法被 @Adaptive 注解修饰,直接抛出异常
    if (!hasAdaptiveMethod()) {
        throw new IllegalStateException("No adaptive method exist on extension " + type.getName() + ", refuse to create the adaptive class!");
    }

    StringBuilder code = new StringBuilder();
    // 生成包名、import、方法等.
    code.append(generatePackageInfo());
    code.append(generateImports());
    code.append(generateClassDeclaration());

    Method[] methods = type.getMethods();
    for (Method method : methods) {
        code.append(generateMethod(method));
    }
    code.append("}");

    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug(code.toString());
    }
    return code.toString();
}

2.2.2 生成方法

上面代码中,生成方法的逻辑是最关键的,我们详细分析下。

private String generateMethod(Method method) {
    String methodReturnType = method.getReturnType().getCanonicalName();
    String methodName = method.getName();
    // 生成方法内容
    String methodContent = generateMethodContent(method);
    String methodArgs = generateMethodArguments(method);
    String methodThrows = generateMethodThrows(method);
    return String.format(CODE_METHOD_DECLARATION, methodReturnType, methodName, methodArgs, methodThrows, methodContent);
}

generateMethodContent 分析

private String generateMethodContent(Method method) {
    // 该方法上必须有 @Adaptive 注解修饰
    Adaptive adaptiveAnnotation = method.getAnnotation(Adaptive.class);
    StringBuilder code = new StringBuilder(512);
    if (adaptiveAnnotation == null) {
        // 没有 @Adaptive 注解修饰,生成异常信息
        return generateUnsupported(method);
    } else {
        // 获取 URL 在参数列表上的索引
        int urlTypeIndex = getUrlTypeIndex(method);
        
        if (urlTypeIndex != -1) {
            // 如果参数列表上存在 URL,生成对 URL 进行空检查
            code.append(generateUrlNullCheck(urlTypeIndex));
        } else {
            // 如果参数列表不存在 URL 类型的参数,那么就看参数列表上参数对象中是否包含 getUrl 方法
            // 有的话,生成 URL 空检查
            code.append(generateUrlAssignmentIndirectly(method));
        }
        // 解析 Adaptive 注解上的 value 属性
        String[] value = getMethodAdaptiveValue(adaptiveAnnotation);
        // 如果参数列表上有 Invocation 类型的参数,生成空检查并获取 methodName.
        boolean hasInvocation = hasInvocationArgument(method);
        
        code.append(generateInvocationArgumentNullCheck(method));
        // 这段逻辑主要就是为了生成 extName(也就是扩展名)
        // 分为多种情况:
        // 1.defaultExtName 是否存在
        // 2.参数中是否存在 invocation 类型参数
        // 3.是否是为 protocol 生成代理
        // 为什么要对 protocol 单独考虑了?因为 URL 中有获取 protocol 值的方法
        code.append(generateExtNameAssignment(value, hasInvocation));
        // check extName == null?
        code.append(generateExtNameNullCheck(value));
    
        // 生成获取扩展(使用 ExtensionLoader.getExtension 方法)
        code.append(generateExtensionAssignment());

        // 生成返回语句
        code.append(generateReturnAndInvocation(method));
    }

    return code.toString();
}

上面那段逻辑主要做了如下几件事: 1.检查方法上是否 Adaptive 注解修饰 2.为方法生成代码的时候,参数列表上要有 URL(或参数对象中有 URL) 3.使用 ExtensionLoader.getExtension 获取扩展 4.执行对应的方法

2.2.3 附一个动态生成代码后的例子

package org.apache.dubbo.common.extension.adaptive;

import org.apache.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;


public class HasAdaptiveExt$Adaptive implements org.apache.dubbo.common.extension.adaptive.HasAdaptiveExt {
    public java.lang.String echo(org.apache.dubbo.common.URL arg0,
        java.lang.String arg1) {
        // URL 空校验
        if (arg0 == null) {
            throw new IllegalArgumentException("url == null");
        }

        org.apache.dubbo.common.URL url = arg0;
        // 获取扩展名
        String extName = url.getParameter("has.adaptive.ext", "adaptive");
        // 扩展名空校验
        if (extName == null) {
            throw new IllegalStateException(
                "Failed to get extension (org.apache.dubbo.common.extension.adaptive.HasAdaptiveExt) name from url (" +
                url.toString() + ") use keys([has.adaptive.ext])");
        }
        // 获取扩展
        org.apache.dubbo.common.extension.adaptive.HasAdaptiveExt extension = (org.apache.dubbo.common.extension.adaptive.HasAdaptiveExt) ExtensionLoader.getExtensionLoader(org.apache.dubbo.common.extension.adaptive.HasAdaptiveExt.class)
                                                                                                                                                         .getExtension(extName);
        // 执行对应的方法
        return extension.echo(arg0, arg1);
    }
}

3.SPI 扩展示例

3.1 加载固定扩展类

3.1.1 编写 SPI 接口及实现类

不管是 Java SPI,还是 Dubbo 中实现的 SPI,都需要编写接口。不过 Dubbo 中的接口需要被 @SPI 注解修饰。

@SPI
public interface DemoSpi {
    void say();
}

public class DemoSpiImpl implements DemoSpi {
    public void say() {
    }
}

3.1.2 将实现类放在特定目录下

从上面的代码可知,dubbo 在加载扩展类的时候,会从四个目录中读取。我们在 META-INF/dubbo 目录下新建一个以 DemoSpi 接口名为文件名的文件,内容如下:

demoSpiImpl = com.xxx.xxx.DemoSpiImpl(为 DemoSpi 接口实现类的全类名)

3.1.3 使用

public class DubboSPITest {

    @Test
    public void sayHello() throws Exception {
        ExtensionLoader<DemoSpi> extensionLoader = 
            ExtensionLoader.getExtensionLoader(DemoSpi.class);
        DemoSpi dmeoSpi = extensionLoader.getExtension("demoSpiImpl");
        optimusPrime.sayHello();
    }
}

3.2 加载自适应扩展类

这个以 Protocol 为例进行说明

3.2.1 Protocol 接口(抽取部分核心方法)

@SPI("dubbo")
public interface Protocol {
    @Adaptive
    <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException;

    @Adaptive
    <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException;
}

public class DubboProtocol extends AbstractProtocol {
    ......
    @Override
    public <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException {
        return protocolBindingRefer(type, url);
    }
    
    @Override
    public <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException {
        ......
        return exporter;
    }
}

3.2.2 将实现类放在特定目录下

在 dubbo 中,该配置路径 META-INF/dubbo/internal/org.apache.dubbo.rpc.Protocol

dubbo=org.apache.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocol

需要说明一点的是,在 dubbo 中,并不是直接使用 DubboProtocol 的,而是使用的是其包装类。

3.2.3 使用

public class DubboAdaptiveTest {

    @Test
    public void sayHello() throws Exception {
        URL url = URL.valueOf("dubbo://localhost/test");
        Protocol adaptiveProtocol = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();
        adaptiveProtocol.refer(type, url);
    }
}