在 Java 生態中，SPI（Service Provider Interface） 是一種服務發現機制，允許框架或接口定義方通過配置文件指定接口的實現類，第三方可以通過實現接口并配置文件來擴展功能，實現 “接口與實現分離”。Dubbo、Spring、SpringBoot 均基于 SPI 思想設計了各自的擴展機制，但實現方式和應用場景有所不同。

一、Java 原生 SPI 機制（基礎）

• 核心目的：允許服務提供者（第三方）為接口提供實現，接口調用方通過標準方式加載實現類。
• 實現方式：
  1. 定義接口（如 com.example.MyService）；
  2. 第三方提供實現類（如 com.example.impl.MyServiceImpl）；
  3. 在 META-INF/services/ 目錄下創建以接口全類名為文件名的文件（如 com.example.MyService），文件內容為實現類的全類名（com.example.impl.MyServiceImpl）；
  4. 調用方通過 ServiceLoader.load(MyService.class) 加載所有實現類。
• 缺點：
  • 一次性加載所有實現類，無法按需加載（浪費資源）；
  • 無緩存機制，每次加載都重新實例化；
  • 不支持 IOC、AOP 等增強。

二、Dubbo 的 SPI 機制

1. 實現原理

• 配置文件位置：擴展配置文件放在 META-INF/dubbo/、META-INF/dubbo/internal/、META-INF/services/ 目錄下（優先級依次降低）。
• 配置文件格式：鍵值對形式（區別于 Java 原生的純實現類），格式為 接口全類名 作為文件名，文件內容為 擴展鍵=實現類全類名（如 dubbo=org.apache.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocol）。
• 核心類：ExtensionLoader，負責加載、緩存、管理擴展類，支持：
  • 按需加載：通過 “擴展鍵” 只加載指定實現類（而非全部）；
  • IOC 依賴注入：自動注入擴展類的其他依賴（通過 setter 方法）；
  • AOP 增強：支持對擴展類生成代理（如 Wrapper 包裝類）；
  • 自適應擴展：通過 @Adaptive 注解動態生成自適應實現類（根據運行時參數選擇具體實現）；
  • 激活擴展：通過 @Activate 注解指定條件（如 URL 參數、分組）激活擴展。

2. 擴展方式（自定義 Dubbo 擴展）

1. 定義擴展接口（若擴展已有接口，可跳過此步，直接實現 Dubbo 內置接口）：

   // 需用@SPI注解標記為Dubbo SPI接口
   @SPI("myprotocol") // 默認擴展鍵
   public interface Protocol {
       String export();
   }

    
2. 實現接口：
    

   public class MyProtocol implements Protocol {
       @Override
       public String export() {
           return "自定義協議實現";
       }
   }
   

    
    
3. 配置擴展文件：在項目 resources/META-INF/dubbo/ 目錄下創建文件 org.apache.dubbo.rpc.Protocol（Dubbo 內置 Protocol 接口的全類名），內容為：
    

   myprotocol=com.example.MyProtocol  # 擴展鍵=實現類全類名

    
4. 使用擴展：通過 ExtensionLoader 加載指定擴展：

   ExtensionLoader<Protocol> loader = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class);
   Protocol protocol = loader.getExtension("myprotocol"); // 通過擴展鍵加載
   System.out.println(protocol.export()); // 輸出：自定義協議實現
   

    

三、Spring 的 SPI 機制（Factories 機制）

1. 實現原理

• 核心目的：允許第三方通過配置文件向 Spring 注冊接口實現類（如 ApplicationContextInitializer、BeanFactoryPostProcessor 等）。
• 配置文件位置：META-INF/spring.factories（固定路徑和文件名）。
• 配置文件格式：鍵值對形式，鍵為 “接口 / 類全類名”，值為 “實現類全類名列表”（用逗號分隔），例如：

  org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=com.example.MyApplicationContextInitializer
  

   
• 核心類：SpringFactoriesLoader，通過 loadFactories(Class<T> factoryType, ClassLoader classLoader) 方法加載指定類型的所有實現類。

2. 擴展方式（自定義 Spring 擴展）

1. 實現 Spring 擴展接口：
    

   public class MyApplicationContextInitializer implements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext> {
       @Override
       public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
           System.out.println("自定義初始化器：初始化Spring上下文");
       }
   }
   

    
    
2. 配置 spring.factories：在項目 resources/META-INF/ 目錄下創建 spring.factories 文件，內容為：
    

   org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=com.example.MyApplicationContextInitializer
   

    
    
3. 使用擴展：當 Spring 容器啟動時，SpringFactoriesLoader 會自動加載 MyApplicationContextInitializer 并執行其 initialize 方法。

四、SpringBoot 的 SPI 機制（基于 Spring Factories 擴展）

1. 實現原理

• 核心目的：通過配置文件自動注冊 Bean、啟用功能（如自動配置類、條件注解等）。
• 配置文件位置：META-INF/spring.factories 或 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports（SpringBoot 2.7 + 推薦后者，格式更簡單）。
• 核心擴展點：
  • org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration：指定自動配置類（最核心）；
  • org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor：環境變量處理；
  • org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzer：啟動錯誤分析等。
• 加載邏輯：SpringBoot 啟動時，通過 SpringFactoriesLoader 加載 EnableAutoConfiguration 對應的自動配置類，結合 @Conditional 條件注解（如 @ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean）判斷是否生效，最終向容器注冊 Bean。

2. 擴展方式（自定義 SpringBoot Starter）

1. 創建自動配置類：
    

   @Configuration
   @ConditionalOnClass(MyService.class) // 當類路徑存在MyService時生效
   public class MyAutoConfiguration {
       @Bean
       @ConditionalOnMissingBean // 當容器中沒有MyService時才注冊
       public MyService myService() {
           return new MyService();
       }
   }
   
   public class MyService {
       public String hello() {
           return "自定義Starter：Hello";
       }
   }
   

    
    
2. 配置自動配置類：
   • SpringBoot 2.7+：在 resources/META-INF/spring/ 目錄下創建 org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 文件，內容為自動配置類全類名：
      

     com.example.MyAutoConfiguration

      
   • 舊版本：在 META-INF/spring.factories 中配置：
      

     org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.example.MyAutoConfiguration
     

      
      
3. 使用擴展：其他項目引入該 Starter 后，SpringBoot 啟動時會自動加載 MyAutoConfiguration，并在滿足條件時注冊 MyService 到容器，直接注入即可使用：

   @SpringBootApplication
   public class DemoApplication {
       public static void main(String[] args) {
           ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
           MyService service = context.getBean(MyService.class);
           System.out.println(service.hello()); // 輸出：自定義Starter：Hello
       }
   }
   

    

總結：三者 SPI 的核心差異