《Java SPI：像“插拔U盘”一样扩展你的程序》

博客大纲

1. 开场故事：从“USB接口”到SPI

2. 什么是SPI？一句话秒懂

3. 手撕JDBC：SPI的经典应用

4. 自己动手：实现一个“可插拔”的支付系统

5. 陷阱与进阶：SPI在SpringBoot中的魔改

6. 总结：什么时候该用SPI？

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1. 开场故事：从“USB接口”到SPI

❝
想象你买了一个多功能扩展坞，插上U盘能读文件，插上键盘能打字，插上显卡还能外接显示器——
而Java的SPI机制，就是代码世界的“万能扩展坞”！
❞

• 类比：

  • USB接口 = Java的ServiceLoader

  • U盘/键盘 = 第三方实现类（如MySQL驱动、支付渠道）

  • 即插即用 = 无需修改主程序代码，直接加载新功能

2. 什么是SPI？一句话秒懂

 SPI（Service Provider Interface）：
“你定接口规则，别人填实现，程序运行时自动发现！”

• 官方话：一种服务发现机制，通过META-INF/services配置文件动态加载实现类。

• 人话：“甩锅架构”——把实现类的锅甩给别人，自己只定义接口。

举个栗子

// 你定义的接口（USB标准）
public interface PaymentService {
    void pay();
}

// 别人实现的“U盘”（支付宝/微信支付）
public class AlipayService implements PaymentService {
    @Override
    public void pay() { System.out.println("支付宝付款"); }
}

3. 手撕JDBC：SPI的经典应用

灵魂拷问：为什么JDBC能兼容各种数据库？

• 秘密：java.sql.Driver就是SPI接口，数据库厂商（MySQL/Oracle）自己实现驱动！

• 实战演示：

  1. 打开MySQL的jar包，找到META-INF/services/java.sql.Driver文件

  2. 文件内容：com.mysql.cj.jdbc.Driver（这就是MySQL的“U盘”实现）

// JDBC核心代码（背后是ServiceLoader在干活）
Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver"); // 实际可省略！SPI自动加载
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

4. 自己动手：实现一个“可插拔”的支付系统

目标：主程序0修改，随时新增支付方式

步骤1：定义SPI接口

public interface PaymentService {
    String getType();
    void pay(double amount);
}

步骤2：实现两个“支付U盘”

// 支付宝“U盘”
public class AlipayService implements PaymentService {
    public String getType() { return "alipay"; }
    public void pay(double amount) { 
        System.out.println("支付宝支付：" + amount + "元"); 
    }
}

// 微信支付“U盘”
public class WechatPayService implements PaymentService {
    public String getType() { return "wechat"; }
    public void pay(double amount) { 
        System.out.println("微信支付：" + amount + "元"); 
    }
}

步骤3：创建META-INF/services配置文件

文件路径：src/main/resources/META-INF/services/com.example.PaymentService

文件内容：

com.example.AlipayService
com.example.WechatPayService

步骤4：主程序调用（自动发现所有实现！）

ServiceLoader services = ServiceLoader.load(PaymentService.class);
for (PaymentService service : services) {
    if (service.getType().equals("wechat")) { // 按需选择
        service.pay(100.0);
        break;
    }
}

效果：新增一个BankPayService只需加jar包和配置文件，主程序无需重新编译！

5. 陷阱与进阶

⚠️ 坑1：配置文件写错位置或格式

• 错误示例：META-INF/service（少了个s）→ 加载失败！

• 必须严格匹配路径和文件名（区分大小写）。

⚡ 进阶：SpringBoot的SPI魔改

• Spring的spring.factories（SPI加强版）：

  • 支持批量加载（如自动配置类org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration）

  • 示例：

# spring-boot-autoconfigure.jar中的配置
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  com.example.MyAutoConfiguration

6. 总结：什么时候该用SPI？

场景	举例	替代方案
需要动态扩展功能	支付渠道、数据库驱动	工厂模式+反射
希望解耦接口和实现	JDBC、日志门面（SLF4J）	依赖注入（DI）
第三方库需要自由实现	SpringBoot Starter机制	配置文件+ClassLoader

彩蛋：SPI面试三连
SPI和API的区别？

API是“调用方制定规则”，SPI是“实现方制定规则”。

SPI破坏了双亲委派模型吗？

是的！ServiceLoader用线程上下文类加载器（TCCL）加载实现类。

为什么Dubbo/SpringBoot不用JDK的SPI？

JDK的SPI只能全量加载，它们需要按需加载和注解支持。