四、Dubbo扩展点加载机制
4.1 加载机制概述

  • Dubbo良好的扩展性与框架中针对不同场景使用合适设计模式、加载机制密不可分
  • Dubbo几乎所有功能组件都是基于扩展机制（SPI）实现的
  • Dubbo SPI 没有直接使用 Java SPI，在它思想上进行改进，并兼容 Java SPI
    4.1.1 Java SPI
  • Java SPI（Service Provider Interface）使用了策略模式，一个接口多种实现，具体实现由程序之外的配置掌控。具体步骤：
  • 定义一个接口及对应的方法
  • 编写该接口的一个实现类
  • 在 META-INF/services/目录下，创建一个以接口全路径命名的文件，如com.test.spi.PrintService
  • 文件内容为具体实现类的全路径名，如果有多个，则用分行符分隔
  • 在代码中通过java.util.ServiceLoader来加载具体的实现类
    4.1.2 扩展点加载机制的改进
  • Java SPI加载失败，可能会因为各种原因导致异常信息被“吞掉”，导致开发人员问题追踪比较困难。Dubbo SPI在扩展加载失败的时候会先抛出真实异常并打印日志。扩展点在被动加载的时候，即使有部分扩展加载失败也不会影响其他扩展点和整个框架的使用
  • Dubbo SPI自己实现了 IoC和AOP机制。一个扩展点可以通过setter方法直接注入其他扩展的方法
  • Dubbo 支持包装扩展类，推荐把通用的抽象逻辑放到包装类中，用于实现扩展点的AOP特性
    4.1.3 扩展点的配置规范
  • Dubbo SPI 配置规范
  • 4.1.4 扩展点的分类与缓存
  • Dubbo SPI 缓存
  • Class缓存：Dubbo SPI获取扩展类时，会先从缓存中读取。如果缓存中不存在，则加载配置文件，根据配置把Class缓存到内存中，并不会直接全部初始化
  • 实例缓存：基于性能考虑，Dubbo框架中不仅缓存Class,也会缓存Class实例化后的对象。每次获取的时候，会先从缓存中读取，如果缓存中读不到，则重新加载并缓存起来。这也是为什么Dubbo SPI相对Java SPI性能上有优势的原因，因为Dubbo SPI缓存的Class并不会全部实例化，而是按需实例化并缓存，因此性能更好。
    4.1.5 扩展点的特性
  • 扩展类特性：自动包装、自动加载、自适应和自动激活
  • 自动包装：ExtensionLoader在加载扩展时，如果发现这个扩展类包含其他扩展点作为构造函数的参数，则这个扩展类就会被认为是Wrapper类
  • 自动加载：如果某个扩展类是另外一个扩展点类的成员属性，并且拥有setter方法，那么框架也会自动注入对应的扩展点实例
  • 自适应：使用@Adaptive注解，可以动态地通过URL中的参数来确定要使用哪个具体的实现类。从而解决自动加载中的实例注入问题
  • 自动激活：使用@Activate注解，可以标记对应的扩展点默认被激活启用
    4.2 扩展点注解
    4.2.1 扩展点注解：@SPI
  • 标记这个接口是一个Dubbo SPI接口，即是一个扩展点，可以有多个不同的内置或用户定义的实现
  • Dubbo中很多地方通过getExtension (Class type, String name)来获取扩展点接口的具体实现，此时会对传入的Class做校验，判断是否是接口，以及是否有@SPI注解，两者缺一不可
    4.2.2 扩展点自适应注解：@Adaptive
  • 在整个Dubbo框架中，只有几个地方使用在类级别上，如AdaptiveExtensionFactory和AdaptiveCompiler,其余都标注在方法上
  • 方法级别注解可以通过参数动态获得实现类，在第一次getExtension时，会自动生成和编译一个动态的Adaptive类，从而达到动态实现类的效果
    4.2.3 扩展点自动激活注解：@Activate
  • 有多个扩展点实现、需要根据不同条件被激活的场景中，如Filter需要多个同时激活，因为每个Filter实现的是不同的功能
    4.3 ExtensionLoader 的工作原理
    4.3.1 工作流程
  • ExtensionLoader 的逻辑入口可以分为 getExtension、getAdaptiveExtension、getActivateExtension三个，分别是获取普通扩展类、获取自适应扩展类、获取自动激活的扩展类
  • 4.4 扩展点动态编译的实现
    4.4.1 总体结构
  • Dubbo中有三种代码编译器，分别是JDK编译器、Javassist编译器和AdaptiveCompiler编译器
  • Compiler接口上含有一个SPI注解，注解的默认值是@SPI(”javassist”)，即Javassist编译器将作为默认编译器
  • AdaptiveCompiler上面@Adaptive注解，说明AdaptiveCompiler会固定为默认实现
    4.4.2 Javassist 动态代码编译
  • 初始化Javassist,设置默认参数，如设置当前的classpath
  • 通过正则匹配出所有import的包，并使用Javassist添加import
  • 通过正则匹配出所有extends的包，创建Class对象，并使用Javassist添加extends
  • 通过正则匹配出所有implements包，并使用Javassist添加implements
  • 通过正则匹配出类里面所有内容，即得到｛｝中的内容，再通过正则匹配出所有方法,并使用Javassist添加类方法
  • 生成Class对象
    4.4.3 JDK 动态代码编译
  • 初始化一个JavaFileObject对象，并把代码字符串作为参数传入构造方法
  • 调用JavaCompiler.CompilationTask方法编译出具体的类
  • JavaFileManager负责管理类文件的输入/输出位置