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Springboot插件化开发模式探索

Springboot插件化开发模式探索

作者: MisterCH | 来源:发表于2019-02-21 22:58 被阅读117次

    在网上看了几篇插件化开发的文章,都比较繁琐,不直接。我理解最关键的部分是如何在springboot启动后,加载外部的依赖jar包,还有从如何从配置中得到实现类名并加载。

    通过这样的模式,可以实现主程序中只有一个接口,通过依赖lib+配置的方式在主程序中调起实际的实现方法并执行。

    后续的开发测试模式应该是这样:

    • 主程序负责最基础的功能
    • 为所有可插件化的功能设计接口
    • 开发插件jar包,完成后放到主程序的lib目录下
    • 主程序修改配置文件重启(或热加载)来加载功能
    • 每个接口有统一的测试方法,实现不同插件的测试

    Serviceloader方式

    serviceloader是java提供的spi模式的实现。按照接口开发实现类,而后配置,java通过ServiceLoader来实现统一接口不同实现的依次调用。与springboot结合后,该方式要实现的关键点有:

    1. 在springboot启动时调用加载lib目录下所有jar包的方法。
    2. 在需要调用服务时,使用ServiceLoader的方式来动态加载所有类。
    3. 定义接口和实现类,接口必须在主程序中加载,实现类可以不在主程序中。

    上代码,这里没有在springboot启动时加载lib目录,而是为了测试方便在每次调用接口时都加载一次。

    //接口类
    package com.example.demo;
    public interface IHello {
        public void sayHello();
    }
    
    //实现类,这个类可放在主程序中,也可以放在新的jar包里
    public class dogHello implements IHello {
        @Override
        public void sayHello() {
            System.out.println("WANG WANG");
        }
    }
    
    //实现类,这个类可放在主程序中,也可以放在新的jar包里,这里放在catHello.jar中
    package com.example.demo;
    
    public class catHello implements IHello {
        @Override
        public void sayHello() {
            System.out.println("MIAO MIAO");
        }
    }
    
    
    //META-INF/services/com.example.demo.IHello文件
    com.example.demo.dogHello
    com.example.demo.catHello
    
    //动态加载lib下所有jar包的方法
    public class Utils {
        public static String getApplicationFolder() {
            String path = Utils.class.getProtectionDomain().getCodeSource().getLocation().getPath();
            return new File(path).getParent();
        }
    
        public static void loadJarsFromAppFolder() throws Exception {
            String path = "./lib";
            File f = new File(path);
            if (f.isDirectory()) {
                for (File subf : f.listFiles()) {
                    if (subf.isFile()) {
                        loadJarFile(subf);
                    }
                }
            } else {
                loadJarFile(f);
            }
        }
    
        public static void loadJarFile(File path) throws Exception {
            URL url = path.toURI().toURL();
            // 可以获取到AppClassLoader,可以提到前面,不用每次都获取一次
            URLClassLoader classLoader = (URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader();
            // 加载
            Method method = URLClassLoader.class.getDeclaredMethod("addURL", URL.class);
            method.setAccessible(true);
            method.invoke(classLoader, url);
        }
    }
    
    //主程序
    
    @SpringBootApplication
    @Controller
    public class DemoApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
        }
    
        @RequestMapping(value = "/",method = RequestMethod.GET)
        @ResponseBody
        public String index() throws Exception {
            Utils.loadJarsFromAppFolder();
            ServiceLoader<IHello> serviceLoader= ServiceLoader.load(IHello.class);
            for (IHello hello:serviceLoader){
                hello.sayHello();
            }
            return "hello world!";
        }
    
    }
    
    

    只需要把catHello.jar放在编译后代码的lib目录下,然后执行,就可以实现访问一次localhost:8080,就在控制台输出一次

    WANG WANG
    MIAO MIAO
    

    此外,ServiceLoader这个类大部分是静态接口,其实我们可以自己复制一份改名称ProjectServiceLoader来进行修改,比如可以修改不从META-INF来加载等等,再说看看ServiceLoader源码还是很有趣的。

    自定义方式

    基于上面的方式,Serviceloader其实是有缺陷的,就是必须在META-INF里定义接口名称的文件,在文件中才能写上实现类的类名,如果一个项目里插件化的东西比较多,那很可能会出现越来越多配置文件的情况。

    考虑把配置全部都放到application.yml里。

    server :
      port : 8080
    impl:
    //也可以考虑不在这里写包名,而是在程序里进行拼装
      name : com.example.demo.IHello
      clazz :
        - com.example.demo.dogHello
        - com.example.demo.catHello
    

    接下来定义一下读取impl配置的类,这里用了lombok

    package com.example.demo.configuration;
    
    import lombok.Getter;
    import lombok.Setter;
    import lombok.ToString;
    import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
    
    @ConfigurationProperties("impl")
    @ToString
    public class ClassImpl {
        @Getter
        @Setter
        String name;
    
        @Getter
        @Setter
        String[] clazz;
    }
    
    

    主程序里的代码改成:

    package com.example.demo;
    
    @SpringBootApplication
    @Controller
    @EnableConfigurationProperties({ClassImpl.class})
    public class DemoApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
        }
    
        @Autowired
        ClassImpl classImpl;
    
        @RequestMapping(value = "/",method = RequestMethod.GET)
        @ResponseBody
        public String index() throws Exception {
            Utils.loadJarsFromAppFolder("lib");
            for (int i=0;i<classImpl.getClazz().length;i++) {
                Class helloClass= Class.forName(classImpl.getClazz()[i]);
                IHello hello = (IHello) helloClass.newInstance();
                hello.sayHello();
            }
            return "hello world!";
        }
    
    }
    

    当然还有很多异常处理没有做,实际使用中要记得补上。还有就是java的反射机制效率并不高,所以要考虑反射出实例一次后,尽量尝试复用,这就要求接口设计要好一点了。

    其实根据这样的模式,其实都可以实现在数据库中配置实现类了。

    上面的两种方法基本其实脱离了springboot,直接使用java插件化的模式考虑了,后续可以进一步看看如何将加载到的jar包变成bean来调用。

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