​​Spring Boot SPI 用法教程​

​​​一 概念与版本差异​​

• ​​SPI（Service Provider Interface）​​是一种在运行时发现并加载服务实现的机制，核心是“​​接口与实现分离​​”。在 ​​JDK​​ 中通过 ​​META-INF/services/接口全限定名​​ 文件与 ​​ServiceLoader​​ 实现；在 ​​Spring Boot​​ 中扩展了该思想，使用 ​​META-INF/spring.factories​​ 与 ​​SpringFactoriesLoader​​ 来批量加载自动配置、监听器等扩展点。自 ​​Spring Boot 2.7​​ 起，官方为自动配置新增了 ​​META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports​​ 文件以替代 spring.factories 的自动配置注册方式，二者可并存（老项目仍可用 spring.factories）。Spring 的 SPI 加载机制与 IoC 容器深度集成，支持按条件加载与更灵活的实例化策略。

​​二 两种 SPI 用法速览​​

• 原生 Java SPI
  • 约定路径：​​META-INF/services/接口全限定名​​；内容为每行一个​​实现类全限定名​​。
  • 加载方式：​​ServiceLoader.load(接口.class)​​，迭代器按需实例化实现类（延迟加载、默认无参构造）。
  • 适用：与容器无关、轻量插件发现。
• Spring Boot SPI
• 约定路径与方式：
  • 自动配置：Spring Boot 2.7+ 使用 ​​META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports​​（每行一个自动配置类）；2.7 之前使用 ​​META-INF/spring.factories​​ 的 ​​org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration​​ 键。
  • 其他扩展点：在 ​​META-INF/spring.factories​​ 中以键值对注册（如 ​​ApplicationListener​​、自定义扩展接口）。
• 加载方式：​​SpringFactoriesLoader.loadFactories/loadFactoryNames​​ 读取并实例化，可与 Spring 条件注解、环境集成。

​​三 实战一 自定义 Starter 并启用自动配置（Spring Boot 2.7+）​​

步骤

• 新建模块（如 ​​my-spi-starter​​），无需启动类；添加依赖：
• ​​spring-boot-autoconfigure​​
• （可选）​​spring-boot-configuration-processor​​（生成配置元数据）
• 定义业务接口与实现：
• 接口：​​com.example.spi.GreetingService​​
• 实现：​​com.example.spi.impl.EnglishGreetingService​​、​​ChineseGreetingService​​
• 编写自动配置类：
• 路径：​​com.example.spi.config.GreetingAutoConfiguration​​
• 要点：使用 ​​@Configuration​​、条件注解（如 ​​@ConditionalOnClass​​）、以及 ​​@ConditionalOnMissingBean​​ 保证用户可覆盖默认 Bean。
• 注册自动配置：在 ​​resources/META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports​​ 写入自动配置类全限定名（每行一个）。
• 使用：在业务项目中引入 starter 依赖，按类型注入 ​​GreetingService​​ 即可使用（若用户自行定义了同类型 Bean，则以用户 Bean 为准）。

关键文件示例

AutoConfiguration.imports

com.example.spi.config.GreetingAutoConfiguration

GreetingAutoConfiguration.java

@Configuration
@ConditionalOnClass(GreetingService.class)
public class GreetingAutoConfiguration {
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public GreetingService greetingService() {
        // 可按条件选择默认实现，或返回抽象工厂
        return new EnglishGreetingService();
    }
}

说明

若需兼容 ​​Spring Boot <2.7​​，可在同模块 ​​resources/META-INF/spring.factories​​ 增加：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  com.example.spi.config.GreetingAutoConfiguration

条件注解（如 ​​@ConditionalOnClass/@ConditionalOnMissingBean​​）是编写自动配置的最佳实践，可避免冲突并提升可覆盖性。

​​四 实战二 使用 Java SPI 插件机制​​

步骤

定义插件接口：​​com.example.spi.Plugin​​

多个实现：​​com.example.spi.impl.PluginA​​、​​PluginB​​

注册插件：在 ​​resources/META-INF/services/com.example.spi.Plugin​​ 写入实现类全限定名（每行一个）。

加载插件（可在任意 Spring Bean 中）：

import java.util.ServiceLoader;
ServiceLoader<Plugin> loader = ServiceLoader.load(Plugin.class);
for (Plugin p : loader) {
    p.execute();
}

适用场景

与 Spring 容器解耦的纯发现机制；若需要依赖注入、AOP、条件控制，优先考虑 Spring Boot 的 ​​SpringFactoriesLoader​​ 或在自动配置中封装 [ServiceLoader]。

​​五 常见问题与最佳实践​​

版本与路径

​​Spring Boot 2.7+​​ 推荐将自动配置写入 ​​META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports​​；老项目或第三方库仍可能使用 ​​META-INF/spring.factories​​，注意维护兼容性。

条件装配

在自动配置类上使用 ​​@ConditionalOnClass/@ConditionalOnMissingBean​​ 等，明确生效条件与可覆盖性，避免与用户配置冲突。

避免类路径冲突

明确依赖版本与导出包，防止不同 JAR 提供同名实现导致不可预期行为。

扩展点选择

启动生命周期、环境处理等框架扩展点可用 ​​spring.factories​​ 注册（如 ​​SpringApplicationRunListener​​、​​EnvironmentPostProcessor​​）；业务插件发现可用 ​​Java SPI​​ 或 ​​SpringFactoriesLoader​​。

可维护性与文档

为自定义 ​​Starter​​ 提供清晰的 ​​README​​、配置示例与可覆盖策略说明，便于团队接入与二次开发。

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