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Spi機制在Android開發的應用示例詳解_Android

作者：Pika ? 更新時間： 2022-09-30 編程語言

Spi機制介紹

SPI 全稱是 Service Provider Interface，是一種將服務接口與服務實現分離以達到解耦、可以提升程序可擴展性的機制。嘿嘿，看到這個概念很多人肯定是一頭霧水了，沒事，我們直接就可以簡單理解為是一種反射機制，即我們不需要知道具體的實現方，只要定義好接口，我們就能夠在運行時找到一個實現接口的類，我們具體看一下官方定義。

舉個例子

加入我是一個庫設計者，我希望把一個接口暴露給使用者實現具體的邏輯，那么我肯定不能夠寫死實現類對吧，不然我們怎么擴展嘛！比如我們有以下接口

package com.example.newtestproject
interface TestSpi {
    fun getSpi();
}

如果我在使用的過程中，想不關心具體的實現類/又或者想兼容多個實現，那么怎么辦呢？（比如日常開發的gradle，如果我想兼容多個agp版本在自己庫的運行，一個個寫死肯定是一個非常糟糕的實現，如果出了新版本，那么我們還要更改代碼），我們能不能只定義一個規范，即上面的TestSpi就可以不關心以后的擴展呢？很簡單，我們只需要在resource/META-INF/services目錄下定義一個以該接口為名稱的文件，文件內容是具體的接口實現類即可，如圖

內容是實現類的全名稱，假如我們有以下實現類

class TheTestSpi:TestSpi {
    override fun getSpi() {
        Log.i("hello","i am the interface implementation from TheTestSpi")
    }
}

那么文件只需要寫入com.example.newtestproject.TheTestSpi即可。

在我們想要用到TestSpi的功能的時候，就可以通過以下方式進行使用，從而不用關心具體的實現，達到了解耦合的目的

// spi test
val load = ServiceLoader.load(TestSpi::class.java)
load.forEach {
    it.getSpi()
    if(it is TheTestSpi){
        Log.i("hello","theTestSpi")
    }
}

ServiceLoader.load

從上面我們可以看到，最關鍵的是調用了ServiceLoader.load方法，這個就是Spi具體的實現了，本質是什么呢？相信都能夠猜到了，其實就是反射，我們來跟一下源代碼

public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service) {
    // 獲取了一個當前類的classloader，做好了準備
    ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
    return ServiceLoader.load(service, cl);
}

緊接著就會調用到


private boolean hasNextService() {
    if (nextName != null) {
        return true;
    }
    if (configs == null) {
        try {
            String fullName = PREFIX + service.getName();
            if (loader == null)
                configs = ClassLoader.getSystemResources(fullName);
            else
                configs = loader.getResources(fullName);
        } catch (IOException x) {
            fail(service, "Error locating configuration files", x);
        }
    }
    while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {
        if (!configs.hasMoreElements()) {
            return false;
        }
        pending = parse(service, configs.nextElement());
    }
    nextName = pending.next();
    return true;
}

我們可以看到，執行的時候有這么一句String fullName = PREFIX + service.getName();，很容易想到，如果我們要反射的話，是不是需要類全稱，PREFIX 其實就是

private static final String PREFIX = "META-INF/services/";

可以看到，之所以我們需要在resource下定一個文件路徑是META-INF/services,是因為在ServiceLoader中定義好了，所以ServiceLoader會按照約定的路徑，去該文件夾下查找service.getName()（TestSpi）的實現類，最后通過

private S nextService() {
    if (!hasNextService())
        throw new NoSuchElementException();
    String cn = nextName;
    nextName = null;
    Class&lt;?&gt; c = null;
    try {
        c = Class.forName(cn, false, loader);
    } catch (ClassNotFoundException x) {
        fail(service,
             // Android-changed: Let the ServiceConfigurationError have a cause.
             "Provider " + cn + " not found", x);
             // "Provider " + cn + " not found");
    }
    .....

Class.forName(cn, false, loader) 去進行了類查找操作，因為我們通過foreach去遍歷，其實就是通過迭代器去獲取了每個實例，所以才能夠調用到了實現類TheTestSpi的getSpi() 方法。

在Android中的應用

SPI機制在很多庫的設計上都有應用，比如Coroutine（kotlin協程庫）就有用到，比如我們經常用到的 MainCoroutineDispatcher，如果我們希望一個任務運行在主線程，在Android就可以通過handler的方式去向主線程post一個消息，那如果在其他環境呢？

kotlin不僅僅是想在android的世界立足，還有很多比如如果在native環境呢？在服務器環境呢？多平臺環境呢（如KMM），那就不一定有Handler這個概念對不對！但是都有一個主線程的概念，所以Coroutine把這部分就通過SPI的方式去實現了，如

定義了這個接口 MainDispatcherFactory::class.java 用于給具體環境的主線程實現類進行實現，具體的實現類就是

internal class AndroidDispatcherFactory : MainDispatcherFactory {
    override fun createDispatcher(allFactories: List&lt;MainDispatcherFactory&gt;) =
        HandlerContext(Looper.getMainLooper().asHandler(async = true))
    override fun hintOnError(): String? = "For tests Dispatchers.setMain from kotlinx-coroutines-test module can be used"
    override val loadPriority: Int
        get() = Int.MAX_VALUE / 2
}

可以看到，在Android中就通過了Handler去實現，最后我們可以在源碼中看到，SPI相關的注冊信息

總結

通過SPI技術去實現的解耦合工作的出色工程還有很多很多，比如我們用的APT，還有didi開源的Booster，都有用到這方面的知識。

原文鏈接：https://juejin.cn/post/7109666495566708766

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