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[TOC]

在平時(shí)業(yè)務(wù)開中經(jīng)常會(huì)遇到不同業(yè)務(wù)走不同的業(yè)務(wù)邏輯，為了代碼的擴(kuò)展性，不得不采取一些手段來對進(jìn)行解耦，本文將介紹常用的代碼擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方式，包括 Java SPI、dubbo SPI、策略模式及改進(jìn)擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)、Cola擴(kuò)展點(diǎn)和抽象業(yè)務(wù)擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方式。

Java SPI

1）簡介

Java SPI，即 Java Service Provider Interface，是 Java 提供的一套供第三方實(shí)現(xiàn)或者擴(kuò)展的 API，用于為某個(gè)接口尋找服務(wù)實(shí)現(xiàn)類，實(shí)現(xiàn)代碼的解耦。這里以示例說明：假設(shè)消息服務(wù)器有 email、dingding、qq 三種類型，每個(gè)具體的消息服務(wù)器都具有發(fā)送消息的能力，類圖如下：

javaspi_uml.png

2）代碼示例

示例代碼詳細(xì)參考 extension-examples 工程 com.zqh.extension.javaspi 包，github 地址：https://github.com/zhuqiuhui/extension-examples

創(chuàng)建接口及實(shí)現(xiàn)類

public interface IMessageServer {
    void sendMessage(String message);
}

public class DingDingServer implements IMessageServer {

    @Override
    public String type() {
        return "DingDing";
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message) {
        System.out.println("this id DingDing's message! " + message);
    }
}

public class EmailServer implements IMessageServer {

    @Override
    public String type() {
        return "email";
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message) {
        System.out.println("this is email's message! " + message);
    }
}

public class QQServer implements IMessageServer {

    @Override
    public String type() {
        return "QQ";
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message) {
        System.out.println("this is QQ's message! " + message);
    }
}

定義工廠類用于根據(jù)不同的類型獲取不同的 MessageServer：

public class MessageServerFactory {

    private ServiceLoader<IMessageServer> messageServerServiceLoader = ServiceLoader.load(IMessageServer.class);

    public IMessageServer getByType(String type) {
        for (IMessageServer messageServer : messageServerServiceLoader) {
            if(Objects.equals(messageServer.type(), type)) {
                return messageServer;
            }
        }
        return null;
    }
}

在 resources 目錄下創(chuàng)建 META-INF/services 目錄，同時(shí)該目錄下新建一個(gè)與上述接口的全限定名一致的文件名，在這個(gè)文件中寫入接口的實(shí)現(xiàn)類的全限定名：
```
// 文件名
com.zqh.extension.javaspi.IMessageServer
  
// 文件內(nèi)容
com.zqh.extension.javaspi.impl.DingDingServer
com.zqh.extension.javaspi.impl.EmailServer
com.zqh.extension.javaspi.impl.QQServer
```

客戶端調(diào)用示例代碼

public class JavaSpiTest {

    @Test
    public void testJavaSpi() {
        // init message server factory（只實(shí)例化一次）
        MessageServerFactory messageServerFactory = new MessageServerFactory();

        // client invoke
        IMessageServer emailMessageServer = messageServerFactory.getByType("email");
        emailMessageServer.sendMessage("I am hungry");
    }
}

// 輸出
this is email's message! I am hungry

3）實(shí)現(xiàn)原理優(yōu)缺點(diǎn)

java SPI 本質(zhì)上采用“基于接口編程+策略模式+配置文件”來實(shí)現(xiàn)服務(wù)的動(dòng)態(tài)獲取，ServiceLoader 類的 load 方法會(huì)從 META-INF/services 目錄下找到待實(shí)例化的服務(wù)，依次進(jìn)行實(shí)例化。所以這里的缺點(diǎn)是如果不使用某些類就會(huì)造成資源浪費(fèi)，不能實(shí)例懶加載機(jī)制（有興趣的可以解讀下 ServiceLoader 源代碼）。

dubbo SPI

1）簡介

dubbo SPI 又稱為 dubbo 擴(kuò)展自適應(yīng)機(jī)制，即 dubbo 定義了 @SPI 注解表示該接口是一個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)，同時(shí)若實(shí)現(xiàn)類或方法上存在 @Adaptive 注解，則表示該類或方法是一個(gè)自適應(yīng)的擴(kuò)展點(diǎn)。相對于 Java SPI 優(yōu)化了以下幾點(diǎn)：

文件內(nèi)容通過 KV 配置，key 是服務(wù)別名，value 是服務(wù)類實(shí)現(xiàn)的全限定名
實(shí)現(xiàn)按需實(shí)例化，而不是一次性將某接口的所有實(shí)現(xiàn)類全部加載到內(nèi)存

更詳細(xì)的 dubbo 擴(kuò)展自適應(yīng)機(jī)制源碼，可以參考：dubbo源碼一：ExtensionLoader及獲取適配類過程解析：https://blog.csdn.net/zhuqiuhui/article/details/83820876

2）代碼示例

示例代碼詳細(xì)參考 extension-examples 工程 com.zqh.extension.dubbospi 包，github 地址：https://github.com/zhuqiuhui/extension-examples

定義擴(kuò)展點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)類，如下：

@SPI
public interface HumanService {
    void say();
}

public class FemaleHumanServiceImpl implements HumanService {
    @Override
    public void say() {
        System.out.println("this is female human say!");
    }
}

public class MaleHumanServiceImpl implements HumanService {
    @Override
    public void say() {
        System.out.println("this is man human say!");
    }
}

在以下三個(gè)任意一個(gè)目錄下定義文件：com.zqh.extension.dubbospi.HumanService，內(nèi)容如下：

  // 目錄（任選其一）
  META-INF/services/
  META-INF/dubbo/
  META-INF/dubbo/internal/
  
  // 文件內(nèi)容
  maleHumanService=com.zqh.extension.dubbospi.impl.MaleHumanServiceImpl
  femaleHumanService=com.zqh.extension.dubbospi.impl.FemaleHumanServiceImpl

客戶端調(diào)用示例代碼

public class DubboSpiTest {

    @Test
    public void testDubboSpi() {
        HumanService maleHumanService = ExtensionLoader.getExtensionLoader(HumanService.class)
                .getExtension("maleHumanService");
        maleHumanService.say();
    }
}

// 輸出
this is man human say!

策略模式及改進(jìn)版擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

策略模式擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

這里和 Java SPI 很相似，只不過加載服務(wù)實(shí)現(xiàn)類的方式不同，Java SPI 加載服務(wù)實(shí)例使用 ServiceLoader.load 方法，本方法使用手動(dòng)創(chuàng)建對象，示例中直接進(jìn)行 new 對象，如果在 Spring 容器中還可以使用類型自動(dòng)注入或構(gòu)造器注入方式。示例代碼詳細(xì)參考 extension-examples 工程 com.zqh.extension.strategy 包，github 地址：https://github.com/zhuqiuhui/extension-examples

定義擴(kuò)展點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)類，如下：

public interface IMessageServer {
    String type();
    void sendMessage(String message);
}

public abstract class AbstractMessageServer implements IMessageServer {
    // 這里可以抽取一些公共流程
}

public class DingDingServer extends AbstractMessageServer {

    @Override
    public String type() {
        return "DingDing";
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message) {
        System.out.println("this id DingDing's message! " + message);
    }
}

public class EmailServer  extends AbstractMessageServer {

    @Override
    public String type() {
        return "email";
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message) {
        System.out.println("this is email's message! " + message);
    }
}

public class QQServer extends AbstractMessageServer {

    @Override
    public String type() {
        return "QQ";
    }

    @Override
    public void sendMessage(String message) {
        System.out.println("this is QQ's message! " + message);
    }
}

定義 IMessageServer 工廠類

public class MessageServerFactory {

    private final Map<String, IMessageServer> messageServerMap = new HashMap<>();

    private final IMessageServer[] iMessageServers;

    public MessageServerFactory(IMessageServer[] iMessageServers) {
        this.iMessageServers  = iMessageServers;
        // init map
        for(IMessageServer iMessageServer : iMessageServers) {
            messageServerMap.put(iMessageServer.type(), iMessageServer);
        }
    }

    public IMessageServer getByType(String type) {
        return messageServerMap.get(type);
    }
}

客戶端調(diào)用示例代碼

public class StrategyTest {

    @Test
    public void testStrategy() {
        /**
         * 初始化 MessageServerFactory，在Spring 容器中可使用構(gòu)造器注入方式進(jìn)行服務(wù)類進(jìn)行自動(dòng)注入
         */
        IMessageServer[] iMessageServers = new IMessageServer[]{
                new DingDingServer(),
                new EmailServer(),
                new QQServer()
        };
        MessageServerFactory messageServerFactory = new MessageServerFactory(iMessageServers);

        // 調(diào)用
        IMessageServer emailMessageServer = messageServerFactory.getByType("email");
        emailMessageServer.sendMessage("hello world");
    }
}

策略模式改進(jìn)擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

使用策略模式更高級的做法將服務(wù)實(shí)例工廠類進(jìn)行封裝，做到業(yè)務(wù)無感和多業(yè)務(wù)類型支持，示例中將各不同業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)類統(tǒng)一由啟動(dòng)類 ExtensionPluginBoot 來管理，詳細(xì)見代碼說明（示例代碼詳細(xì)參考 extension-examples 工程 com.zqh.extension.strategyimprove 包，github 地址：https://github.com/zhuqiuhui/extension-examples）：

public class ExtensionPluginBoot {

    private static ExtensionPluginBoot instance = null;

    /**
     * class --> (name, instance)
     */
    private static Map<Class<? extends IExtension>, Map<String, IExtension>> extendPlugins = new LinkedHashMap<>();


    public static ExtensionPluginBoot getInstance() {
        if(instance == null) {
            synchronized (ExtensionPluginBoot.class) {
                if(instance == null) {
                    new ExtensionPluginBoot().init();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    public void init() {
        // 加載擴(kuò)展點(diǎn)，將服務(wù)實(shí)現(xiàn)類 put 進(jìn) extendPlugins
        loadExtendPluginClasses();
        instance = this;
    }

    private void loadExtendPluginClasses() {
        // 這里可使用掃描注解、配置文件等方式，下面直接 new 做為示例
        /**
         * 消息服務(wù)器
         */
        Map<String, IExtension> messageServerMap = new HashMap<>();
        messageServerMap.put("DingDing", new DingDingServer());
        messageServerMap.put("email", new DingDingServer());
        messageServerMap.put("QQ", new DingDingServer());
        extendPlugins.put(IMessageServer.class, messageServerMap);
        /**
         * 人類
         */
        Map<String, IExtension> humanMap = new HashMap<>();
        humanMap.put("maleHuman", new MaleHumanServiceImpl());
        humanMap.put("femaleHuman", new FemaleHumanServiceImpl());
        extendPlugins.put(HumanService.class, humanMap);
    }


    /**
     * 根據(jù)擴(kuò)展接口和名稱，獲取具體的實(shí)現(xiàn)
     * @param extensionPoint 擴(kuò)展接口
     * @param name 名稱
     * @param <T> 擴(kuò)展類實(shí)例
     * @return
     */
    public <T extends IExtension> T getNameExtension(Class<T> extensionPoint, String name) {
        Map<String, IExtension> pluginMap = extendPlugins.get(extensionPoint);
        if(pluginMap == null) {
            return null;
        }
        return (T) pluginMap.get(name);
    }
}

客戶端調(diào)用代碼如下：

public class StrategyImproveTest {

    @Test
    public void testStrategyImprove() {
        // 使用 qq 服務(wù)器進(jìn)行發(fā)送
        IMessageServer qqMessageServer = ExtensionRouterFactory.getPlugin(IMessageServer.class, "QQ");
        qqMessageServer.sendMessage("hello world");

        // 男人說話
        HumanService maleHumanService = ExtensionRouterFactory.getPlugin(HumanService.class, "maleHuman");
        maleHumanService.say();
    }
}

// 輸出
this id DingDing's message! hello world
this is man human say!

Cola 擴(kuò)展點(diǎn)設(shè)計(jì)

1）cola 框架簡介

cola 框架是以 DDD 思想為依據(jù)定義了應(yīng)用工程就有的框架和組件，為業(yè)務(wù)應(yīng)用工程提供了參考，可以詳細(xì)參考 cola 的官方文檔。cola 2.0 的擴(kuò)展點(diǎn)支持到了“業(yè)務(wù)身份”，“用例”，“場景”的三級擴(kuò)展，詳細(xì)介紹參考：https://blog.csdn.net/significantfrank/article/details/100074716

cola_ext.png

2）示例代碼

示例代碼詳細(xì)參考 cola 框架源碼地址：https://github.com/alibaba/COLA/tree/master/cola-components/cola-component-extension-starter/src/test/java/com/alibaba/cola/extension/register

定義擴(kuò)展點(diǎn) SomeExtPt 及實(shí)現(xiàn)類 SomeExtensionA、SomeExtensionB

public interface SomeExtPt extends ExtensionPointI {
    public void doSomeThing();
}

@Extension(bizId = "A")
@Component
public class SomeExtensionA implements SomeExtPt {
    @Override
    public void doSomeThing() {
        System.out.println("SomeExtensionA::doSomething");
    }
}


@Extension(bizId = "B")
@Component
public class SomeExtensionB implements SomeExtPt {

    @Override
    public void doSomeThing() {
        System.out.println("SomeExtensionB::doSomething");
    }
}

客戶端調(diào)用

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class ExtensionRegisterTest {
    
    @Resource
    private ExtensionRegister register;

    @Resource
    private ExtensionExecutor executor;

    @Test
    public void test() {
        SomeExtPt extA = new SomeExtensionA();
        register.doRegistration(extA);

        SomeExtPt extB = CglibProxyFactory.createProxy(new SomeExtensionB());
        register.doRegistration(extB);
        
        executor.executeVoid(SomeExtPt.class, BizScenario.valueOf("A"), SomeExtPt::doSomeThing);
        executor.executeVoid(SomeExtPt.class, BizScenario.valueOf("B"), SomeExtPt::doSomeThing);
    }   
}

附參考文檔：

cola 框架 github 源碼：https://github.com/alibaba/COLA
cola 框架介紹：https://blog.csdn.net/significantfrank/article/details/110934799
cola 擴(kuò)展點(diǎn)介紹：https://blog.csdn.net/significantfrank/article/details/100074716

抽象業(yè)務(wù)擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方式

基礎(chǔ)概念理解

擴(kuò)展點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)離不開業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)的擴(kuò)展點(diǎn)需要更高的抽象才能支持得更靈活，先明確幾個(gè)關(guān)鍵詞：

業(yè)務(wù)流程與業(yè)務(wù)活動(dòng)：用戶完成某次業(yè)務(wù)操作的全過程，視為業(yè)務(wù)活動(dòng)的編排。如用戶執(zhí)行一次下單操作包括：生成訂單、營銷優(yōu)惠計(jì)算和庫存扣減三個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)，業(yè)務(wù)活動(dòng)即業(yè)務(wù)流程編排的基礎(chǔ)單元。
領(lǐng)域（@Domain）：一個(gè)完整上下文的抽象，可大可小，視具體業(yè)務(wù)而定。常見的大的電商領(lǐng)域有訂單域、支付域、庫存域等，小的如營銷域中的活動(dòng)域、價(jià)格域等。
領(lǐng)域服務(wù)（@DomainService）：各個(gè)領(lǐng)域能對外提供的服務(wù)，比如活動(dòng)域可以提供查詢優(yōu)惠領(lǐng)域服務(wù)等
域能力（@Ability）：領(lǐng)域具備的可擴(kuò)展的能力，比如活動(dòng)域的活動(dòng)添加、刪除能力等
域能力擴(kuò)展點(diǎn)（@AbilityExtension）：域能力的可擴(kuò)展點(diǎn)，通常是方法級的擴(kuò)展，如針對于不同場景減庫存的邏輯是不一樣的，這個(gè)不同的邏輯處理就放到域能力擴(kuò)展點(diǎn)上來實(shí)現(xiàn)。
域能力實(shí)例（@AbilityInstance）：域能力的子類實(shí)現(xiàn)，理解為具象的域能力

上面的關(guān)鍵詞有點(diǎn)抽象，結(jié)合下面一句話來理解：小明可以搬運(yùn)100斤大米

這句話抽象出來：

小明是一個(gè)人，“人”即可視為一個(gè)領(lǐng)域，而小明則是“人”領(lǐng)域的一個(gè)實(shí)例。

“搬運(yùn)貨物”視為“人”可以提供的服務(wù)（領(lǐng)域服務(wù)），從某一方面講“人”具備搬運(yùn)貨物的能力（域能力，除此之外人還具備看、吃、說話等能力）

“可以搬運(yùn)100斤大米”這句話抽象出來是：“人”能搬運(yùn)多重的貨物，即域能力擴(kuò)展點(diǎn)?！叭恕蹦馨徇\(yùn)100斤重的貨物，即域能力實(shí)例。

lattice_uml.png

示意代碼結(jié)構(gòu)如下（示例代碼 github：https://github.com/zhuqiuhui/extension-examples）：

Step 1：領(lǐng)域及領(lǐng)域服務(wù)定義

@Domain
public interface Human {

    /**
     * 搬運(yùn)貨物（領(lǐng)域服務(wù)）
     */
    @DomainService
    public void carry();
}

public class FemaleHuman implements Human {

    @Override
    public void carry() {
        // 1. 獲取搬運(yùn)貨物的能力
        ICarryAbility carryAbility = getCarryAbility();

        // 2. 搬運(yùn)貨物
        carryAbility.carry();
    }
}

Step 2：定義域能力

public interface IAbility {
}

public interface ICarryAbility extends IAbility {
    void carry();
}

@Ability
public class DefaultCarryAbility implements ICarryAbility {

    @Override
    public void carry() {
        // Step 1：找到貨物
        //......

        // Step 2：搬運(yùn)貨物（可根據(jù)不同業(yè)務(wù)場景bizCode獲取不的擴(kuò)展點(diǎn)）
        ICarryBusinessExt iCarryBusinessExt = getICarryBusinessExt(bizCode);
        iCarryBusinessExt.carry();

        // Step 3：放置貨物
        //......
    }
}

Step 3：定義擴(kuò)展點(diǎn)

public interface IExtensionPoints {
}

public interface ICarryBusinessExt extends IExtensionPoints {
    /**
     * 擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)類
     */
    @AbilityExtension
    void carry();
}

@AbilityInstance
public class XiaoMingExt implements ICarryBusinessExt {

    @Override
    public void carry() {
        System.out.println("我能搬運(yùn)100斤");
    }
}

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常用代碼擴(kuò)展點(diǎn)設(shè)計(jì)方式

常用代碼擴(kuò)展點(diǎn)設(shè)計(jì)方式

Java SPI

1）簡介

2）代碼示例

3）實(shí)現(xiàn)原理優(yōu)缺點(diǎn)

dubbo SPI

1）簡介

2）代碼示例

策略模式及改進(jìn)版擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

策略模式擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

策略模式改進(jìn)擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

Cola 擴(kuò)展點(diǎn)設(shè)計(jì)

1）cola 框架簡介

2）示例代碼

抽象業(yè)務(wù)擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方式

基礎(chǔ)概念理解

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常用代碼擴(kuò)展點(diǎn)設(shè)計(jì)方式

Java SPI

1）簡介

2）代碼示例

3）實(shí)現(xiàn)原理優(yōu)缺點(diǎn)

dubbo SPI

1）簡介

2）代碼示例

策略模式及改進(jìn)版擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

策略模式擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

策略模式改進(jìn)擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)

Cola 擴(kuò)展點(diǎn)設(shè)計(jì)

1）cola 框架簡介

2）示例代碼

抽象業(yè)務(wù)擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方式

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