dubbo源码解析-spi(二)

前言

上一篇简单的介绍了spi的基本一些概念,在末尾也提到了,dubbo对jdk的spi进行了一些改进,具体改进了什么,来看看文档的描述

• JDK 标准的 SPI 会一次性实例化扩展点所有实现，如果有扩展实现初始化很耗时，但如果没用上也加载，会很浪费资源。

• 如果扩展点加载失败，连扩展点的名称都拿不到了。比如：JDK 标准的 ScriptEngine，通过 getName() 获取脚本类型的名称，但如果 RubyScriptEngine 因为所依赖的 jruby.jar 不存在，导致 RubyScriptEngine 类加载失败，这个失败原因被吃掉了，和 ruby 对应不起来，当用户执行 ruby 脚本时，会报不支持 ruby，而不是真正失败的原因。

• 增加了对扩展点 IoC 和 AOP 的支持，一个扩展点可以直接 setter 注入其它扩展点。

根据小学语文的阅读理解,不难概括出其实就是提高了性能和增加了功能.很多朋友都喜欢问,阅读源码不如从何下手,要准备些什么.如果只是粗略阅读源码,掌握大体思路,其实具备小学语文的阅读理解和看图写作业就差不多了(能看到本篇的均完全胜任这个条件,所以不要有任何恐惧心理).但是要领悟思想,对细节了如指掌,甚至写出更优秀的框架,那么就是四个字->终身学习.(比如现在关注肥朝,每周一篇,一起交流讨论,终身学习即刻开启)

对于阅读源码,当然还是要有一些小技巧,俗话说得号,"技多不压身",我们先看一个段子

某肥遇到了一个bug,需要引入多线程,结果引入多线程后,竟然出现了两个bug

由此可见,多线程也确实是大家头疼的问题,所以后面我也会演示一些小技巧,比如

• 如何调试多线程代码(手把手实战,不讲理论)

• 如何查看代理对象源码(手把手实战,不讲理论)

那dubbo这个改良后的spi究竟怎么提高性能,又增加了什么功能,那就是本篇要讲的.

插播面试题

• 既然你对spi有一定了解,那么dubbo的spi和jdk的spi有区别吗?有的话,究竟有什么区别?

概念铺垫

dubbo的拓展点机制涉及到众多的知识点,也是dubbo中比较难的地方,和之前的集群容错有Cluster、Directory、Router、LoadBalance关键词一样,这个拓展点机制也有几个关键词,SPI、Adaptive、Activate.这些会陆续讲解,最后总结.

直入主题

提升性能

提升性能,我们最容易想到的方式是什么?其实这个和初高中政治答题一样,有万能公式的,那就是"缓存".所以面试无论问你什么(适用于Android,iOS,Web前端,Java等等...),只要和提升性能有关的,往缓存方向答肯定没错(当然按照"按点给分"的套路,往缓存方向答只是不至于让你拿0分,但是仅仅答缓存肯定拿不到满分).所以如果与jdk的spi对比,那么可以有以下几个点

1.从"万能公式"角度分析,增加缓存

因为部分朋友反馈说喜欢贴代码的形式,所以讲解在注释中

public static <T> ExtensionLoader<T> getExtensionLoader(Class<T> type) {
    if (type == null)//拓展点类型非空判断
        throw new IllegalArgumentException("Extension type == null");
    if(!type.isInterface()) {//拓展点类型只能是接口
        throw new IllegalArgumentException("Extension type(" + type + ") is not interface!");
    }
    if(!withExtensionAnnotation(type)) {//需要添加spi注解,否则抛异常
        throw new IllegalArgumentException("Extension type(" + type + 
                ") is not extension, because WITHOUT @" + SPI.class.getSimpleName() + " Annotation!");
    }
    //从缓存EXTENSION_LOADERS中获取,如果不存在则新建后加入缓存
    //对于每一个拓展,都会有且只有一个ExtensionLoader与其对应
    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;
    //这里会存在递归调用,ExtensionFactory的objectFactory为null,其他的均为AdaptiveExtensionFactory
    //AdaptiveExtensionFactory的factories中有SpiExtensionFactory,SpringExtensionFactory
    //getAdaptiveExtension()这个是获取一个拓展装饰类对象.细节在下篇讲解
    objectFactory = (type == ExtensionFactory.class ? null : ExtensionLoader.getExtensionLoader(ExtensionFactory.class).getAdaptiveExtension());
}

以下是缓存拓展点对象的

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;
}

为什么这个要单独拿出来说呢?很多朋友容易产生大意心理,以为缓存嘛,无非就是判断一下是否存在,不存在则添加.dubbo也不过如此.我不看源码也懂.但是你如果稍加注意,就会发现它在线程安全细节方面做得很好,比如

private final ConcurrentMap<String, Holder<Object>> cachedInstances = new ConcurrentHashMap<String, Holder<Object>>();

现在知道为什么面试问完HashMap喜欢问ConcurrentHashMap了吧?这还不是个关键,我们继续看还有个很重要的类Holder,这个类用于保存一个值,并且给值添加volatile来保证线程的可见性.

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

}

看源码更重要的是看到这些细节,魔鬼都藏在细节当中!

2.从注解角度入手分析

既然是对比spi区别,并且dubbo中有@spi这个注解,那我们顺着注解看看能有什么线索.

如果在15年有用过dubbo,那么就会留意到@Extension这个注解,但是后来因为含义广泛废弃,换成了@SPI.

@SPI("javassist")
public interface Compiler {
    //省略...
}

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);
}

//com.alibaba.dubbo.common.compiler.Compiler 文件配置如下
adaptive=com.alibaba.dubbo.common.compiler.support.AdaptiveCompiler
jdk=com.alibaba.dubbo.common.compiler.support.JdkCompiler
javassist=com.alibaba.dubbo.common.compiler.support.JavassistCompiler

我们从上面这两部分代码和配置文件就不难分析出两点(如果对spi不熟悉的请先把上一篇spi(一)看一遍,基础不牢地动山摇的情况下没法分析)

• JDK的spi要用for循环,然后if判断才能获取到指定的spi对象,dubbo用指定的key就可以获取

//返回指定名字的扩展
public T getExtension(String name){}

• JDK的spi不支持默认值,dubbo增加了默认值的设计

//@SPI("javassist")代表默认的spi对象,比如Compiler默认使用的是javassist,可通过
ExtensionLoader<Compiler> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Compiler.class);
compiler = loader.getDefaultExtension();
//方式获取实现类,根据配置,即为
//com.alibaba.dubbo.common.compiler.support.JavassistCompiler

增加功能

增加的功能,就如文档所说的,spi增加了IoC、AOP

AOP这是个老生常谈的话题了,谈到AOP大家最容易联想到Spring,甚至因为AOP常用在事务的场景,甚至就有不少人认为AOP就是事务.所以肥朝建议初学者学习AOP的路线大致如下:

// 这一步步演进的过程,才是最大的收获
装饰者设计模式->静态代理->JDK、CGLIB动态代理->AOP

这里说的dubbo增加的IoC和AOP因为涉及到一个重要注解@Adaptive,后面会有专门一篇来详细讲,敬请期待.

写在最后

本篇以spi为引线,主要想表达的是分析问题的思路,新技术虽然层出不穷,但是只要掌握原理和分析问题的思路,自然能应对千变万化.鉴于肥朝才疏学浅,分析问题的思路仍有很多缺陷和不足,不足之处还望你不吝斧正.期待下周与你相遇,也欢迎关注我的简书,名称为肥朝.