JDK1.6以后包含了java.util.ServiceLoader类,但对于这个工具类的作用可能很多Java工程师未必了解。本文就希望通过一个如何用ServiceLoader实现模块加载机制的案例,来试图讲解ServiceLoader的应用。
ServiceLoader介绍
我们通常所指的服务就是指一些接口和类的集合,而一个服务提供者就是指一个服务的具体实现,Java平台一般都是通过特定扩展机制来加载服务实现的。ServiceLoader就是这样一种扩展机制的实现。
ServiceLoader的机制要求服务提供方的jar必须包含一个META-INF/services目录,目录里面需要存在以服务类型名称(包含包名和类名)命名的文本文件,比如
META-INF/services/com.example.Service1
文件内容要求很简单,每一行放一个这个接口的一个实现类的类型名称(包含包名和类名),比如:
com.example.Service1Impl1
com.example.Service1Impl2
准备好这些后,我们就可以调用ServiceLoader获取这些服务实例,代码如下:
ServiceLoader<Service1> services = ServiceLoader.get(Service1.class);
这时候ServiceLoader会帮我们去扫描classpath下所有的META-INF/services/目录,如果包含com.example.Service1文件,他初始化配置文件中的服务提供方实例,每一条记录都会对应一个服务实例。
好了,ServiceLoader的机制大概讲完了,简单吧。接下来我们就拿ServiceLoader来实现一个简单的模块加载系统。
模块系统定义
一个相对复杂的应用往往需要划分成多个模块来降低整体复杂度。每个模块各司其职,模块之间都是弱耦合关系。每个模块都有它的生命周期,一般都需要初始化,启动,关闭这几个步骤,所以我们可以定义一个模块的抽象接口,代码如下:
public interface TeslaModule {
/**
* 模块的启动级别,决定了模块启动关闭的顺序
*
* @return 模块的启动级别
*/
int getStartLevel();
/**
* 模块的初始化方法
*
* @param context
* @throws Exception
*/
void init(FrameworkContext context) throws Exception;
/**
* 模块的启动入口
*
* @param context
* @throws Exception
*/
void start(FrameworkContext context) throws Exception;
/**
* 模块的关闭入口
*
* @param context
* @throws Exception
*/
void stop(FrameworkContext context) throws Exception;
}
大家看到这个TeslaModule接口的命名就应该知道了,这个模块系统的实现已经应用到了tesla-framework 1.1.5中。
同时这里还会有一个int getStartLevel();方法,用于返回模块的启动级别。模块之间往往会有先后的依赖关系,startLevel就是用于指定模块的启动和关闭的依赖顺序。
模块的启动和关闭
模块配置文件
通过上面的ServiceLoader机制介绍我们知道,我们需要在每模块jar包中的META-INF/services目录下面包含一个com.mogujie.tesla.framework.TeslaModule的文件,内容需要包含特定的模块实现,如下:
com.mogujie.tesla.server.TeslaExposeModule
模块加载
这些准备好了,我们就可以ServiceLoader来加载模块实例,代码如下:
List<TeslaModule> allServices = new ArrayList<>();
for(TeslaModule module : ServiceLoader.load(TeslaModule.class)) {
allServices.add(module);
}
模块启动
获取模块实例后,我们才开始正式的启动模块,代码如下:
// 1
Collections.sort(allServices, new Comparator<TeslaModule>() {
@Override
public int compare(TeslaModule o1, TeslaModule o2) {
return o1.getStartLevel() - o2.getStartLevel();
}
});
// 2
for (TeslaModule module : allServices) {
module.init(frameworkContext);
}
this.logger.info("tesla framework inited!");
// 3
for (TeslaModule module : allServices) {
module.start(frameworkContext);
}
this.logger.info("tesla framework started!");
- 根据startLevel由小到大排序,startLevel值最小的最先启动
- 调用每个模块的init方法用于初始化模块
- 调用每个模块的start方法用于启动模块
模块关闭
在应用关闭的时候,我需要去主动关闭模块,因为有些模块内部需要在关闭时释放线程池等系统资源,代码如下:
// 1
Collections.sort(allServices, new Comparator<TeslaModule>() {
@Override
public int compare(TeslaModule o1, TeslaModule o2) {
return o2.getStartLevel() - o1.getStartLevel();
}
});
// 2
for (TeslaModule module : allServices) {
module.stop(toClose);
}
- 根据startLevel由大到小排序,startLevel值最大的最先关闭
- 调用每个模块的stop方法依次关闭模块
总结
我们通过一个简单模块系统的实现讲解了ServiceLoader的应用场景。当然ServiceLoader不只局限于模块的加载,因为ServiceLoader本身是一个简单可靠的工具,JDK中很多SPI(Service Provider Interface)的实现都是通过ServiceLoader方式加载的。所以说在Java中需要用到接口扩展的时候,第一选择就是ServiceLoader了,因为它是JDK自带的,不需要引入第三方的库。
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