Dubbo扩展点加载机制

加载机制中已经存在的一些关键注解，如@SPI、©Adaptive> ©Activateo然后介绍整个加载机制中最核心的ExtensionLoader的工作流程及实现原理。最后介绍扩展中使用的类动态编译的实
现原理。

Java SPI

Java 5 中的服务提供商https://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jar/jar.html#Service%20Provider

SPI 插件扩展点使用手册

https://cn.dubbo.apache.org/zh-cn/overview/mannual/java-sdk/reference-manual/spi/

JDK标准的SPI会一次性实例化扩展点所有实现，如果有扩展实现则初始化很耗时，如果没
用上也加载，则浪费资源。

如果扩展加载失败，则连扩展的名称都蕤取不到了。比如JDK标准的ScriptEngine,通过
getName ()获取脚本类型的名称，如果RubyScriptEngine因为所依赖的j ruby .jar不存在，导致
RubyScriptEngine类加载失败，这个失败原因被“吃掉” 了，和Ruby对应不起来，当用户
执行Ruby脚本时，会报不支持Ruby,而不是真正失败的原因。

增加了对扩展IoC和AOP的支持，一个扩展可以直接setter注入其他扩展。在Java SPI的使
用示例章节(代码清单4-1 )中已经看到，java.util.ServiceLoader会一次把Printservice
接口下的所有实现类全部初始化，用户直接调用即可oDubbo SPI只是加载配置文件中的类，
并分成不同的种类缓存在内存中，而不会立即全部初始化，在性能上有更好的表现。

ProtocolFilterWrapper 是 Dubbo 框架中的一个核心类，用于在服务提供者和消费者之间添加过滤器链。ProtocolFilterWrapper 通过 @Activate 注解来确定哪些过滤器适用于当前的 URL。以下是 ProtocolFilterWrapper 确定过滤器适用当前 URL 的详细过程：
1. ProtocolFilterWrapper 类
ProtocolFilterWrapper 是一个装饰器模式的实现，它包装了一个 Protocol 实例，并在其上添加了过滤器链。以下是 ProtocolFilterWrapper 的主要逻辑：

import com.alibaba.dubbo.common.Constants;
import com.alibaba.dubbo.common.URL;
import com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader;
import com.alibaba.dubbo.rpc.Exporter;
import com.alibaba.dubbo.rpc.Invoker;
import com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol;public class ProtocolFilterWrapper implements Protocol {private final Protocol protocol;public ProtocolFilterWrapper(Protocol protocol) {this.protocol = protocol;}@Overridepublic int getDefaultPort() {return protocol.getDefaultPort();}@Overridepublic Exporter<T> export(Exporter<T> exporter) {return new InvokerDelegator<>(wrapInvoker(exporter.getInvoker()), exporter);}@Overridepublic <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) {return wrapInvoker(protocol.refer(type, url));}private <T> Invoker<T> wrapInvoker(Invoker<T> invoker) {URL url = invoker.getUrl();// 获取所有激活的过滤器List<Filter> filters = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Filter.class).getActivateExtension(url, Constants.KEYS, Constants.DEFAULT_KEY);if (filters.size() == 0) {return invoker;}return new FilterChainWrapper(invoker, filters);}

SPI 提供商可以调用 ExtensionLoader.getActivateExtension(URL, String, String) 以查找具有给定条件的所有已激活的扩展。而getActivateExtension 会间接调用 com.alibaba.dubbo.common. extension.ExtensionLoader#loadExtensionClasses

其中 Type 是由 ExtensionLoader.getExtensionLoader(Filter.class)，决定为 Filter.

L565 - 567 就是解析 Filter 的接口上@SPI注解信息.（Filter.class 也可以替换成其他的类性）

com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader#loadDirectory 会间接调用 com.alibaba.dubbo.common.extension.ExtensionLoader#loadClass

在此方法中会解析注解@Adaptive、@Activate

    /*** @param extensionClasses ExtensionLoader#cachedClasses 成员变量* @param resourceURL* @param clazz ExtensionLoader#loadResource 中 加载 Class.forName(  类全限定名 )* @param name  ExtensionLoader#loadResource 中 在配置文件中设置的别名*              上两参数请参考 com.alibaba.dubbo.common.extension.SPI* @throws NoSuchMethodException*/private void loadClass(Map<String, Class<?>> extensionClasses, java.net.URL resourceURL, Class<?> clazz, String name) throws NoSuchMethodException {if (!type.isAssignableFrom(clazz)) {throw new IllegalStateException("Error when load extension class(interface: " +type + ", class line: " + clazz.getName() + "), class "+ clazz.getName() + "is not subtype of interface.");}if (clazz.isAnnotationPresent(Adaptive.class)) {// 由于调用者 ExtensionLoader.loadResource 循环调用了 loadClass ，如果类上标注了 @Adaptive 注解，则该类为 Adaptive 类，并且只能有一个if (cachedAdaptiveClass == null) {cachedAdaptiveClass = clazz;} else if (!cachedAdaptiveClass.equals(clazz)) {throw new IllegalStateException("More than 1 adaptive class found: "+ cachedAdaptiveClass.getClass().getName()+ ", " + clazz.getClass().getName());}} else if (isWrapperClass(clazz)) {// 判断为 包装类,则维护到 ExtensionLoader.cachedWrapperClassesSet<Class<?>> wrappers = cachedWrapperClasses;if (wrappers == null) {cachedWrapperClasses = new ConcurrentHashSet<Class<?>>();wrappers = cachedWrapperClasses;}wrappers.add(clazz);} else {clazz.getConstructor();if (name == null || name.length() == 0) {// 如果没有名字则尝试扫描 @Extension 注解， Extension 注解已经弃用了name = findAnnotationName(clazz);if (name.length() == 0) {throw new IllegalStateException("No such extension name for the class " + clazz.getName() + " in the config " + resourceURL);}}// 将首个类上@Activate 信息维护到 ExtensionLoader.cachedActivates 中// 将 别名 维护到 ExtensionLoader.cachedNames 中// 将 别名&类 维护到 ExtensionLoader#cachedClasses 中String[] names = NAME_SEPARATOR.split(name);if (names != null && names.length > 0) {Activate activate = clazz.getAnnotation(Activate.class);if (activate != null) {cachedActivates.put(names[0], activate);}for (String n : names) {if (!cachedNames.containsKey(clazz)) {cachedNames.put(clazz, n);}Class<?> c = extensionClasses.get(n);if (c == null) {extensionClasses.put(n, clazz);} else if (c != clazz) {throw new IllegalStateException("Duplicate extension " + type.getName() + " name " + n + " on " + c.getName() + " and " + clazz.getName());}}}}}

工作流程

框架读取SPI对应路径下的配置文件，并根据配置加载所有扩展类并缓存(不初始化)。
根据传入的名称初始化对应的扩展类。
尝试查找符合条件的包装类：包含扩展点的setter方法，
返回对应的扩展类实例。

getAdaptiveExtension也相对独立，只有加载配置信息部分与getExtension共用了同一个
方法。和获取普通扩展类一样，框架会先检查缓存中是否有已经初始化化好的Adaptive实例，
没有则调用createAdaptiveExtension重新初始化。初始化过程分为4步：
和getExtension 一样先加载配置文件。

生成自适应类的代码字符串。
获取类加载器和编译器，并用编译器编译刚才生成的代码字符串。Dubbo 一共有三种
类型的编译器实现。
返回对应的自适应类实例。

getExtension 的实现原理

ExtensionLoader#getExtension 会调用ExtensionLoader#createExtension 方法

    /***  创建扩展实例* @param name  别名* @return*/private T createExtension(String name) {Class<?> clazz = getExtensionClasses().get(name);if (clazz == null) {throw findException(name);}try {// 先尝试从缓存中获取实例T instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);if (instance == null) {// 不存在的话则通过反射创建实例EXTENSION_INSTANCES.putIfAbsent(clazz, clazz.newInstance());instance = (T) EXTENSION_INSTANCES.get(clazz);}// 反射执行 setter 方法injectExtension(instance);Set<Class<?>> wrapperClasses = cachedWrapperClasses;if (wrapperClasses != null && !wrapperClasses.isEmpty()) {// 检查是否有包装类for (Class<?> wrapperClass : wrapperClasses) {// 通过反射创建包装类实例,再执行包装实例的 setter 方法, 最后更新包装类实例// 这里我们能看出 包装类需要 实现 接口，并且包装类需要有一个构造函数，构造参数是接口类型instance = injectExtension((T) wrapperClass.getConstructor(type).newInstance(instance));}}return instance;} catch (Throwable t) {throw new IllegalStateException("Extension instance(name: " + name + ", class: " +type + ")  could not be instantiated: " + t.getMessage(), t);}}

getAdaptiveExtension 的实现原理

在getAdaptiveExtension()方法中，会为扩展点接口自动生成实现类字符串，实现类主要包含以下逻辑：为接口中每个有^Adaptive注解的方法生成默实现(没有注解的方法则生成空实现)，每个默认实现都会从URL中提取Adaptive参数值，并以此为依据动态加载扩展点。然后，框架会使用不同的编译器，把实现类字符串编译为自适应类并返回。

生成完代码之后就要对代码进行编译，生成一个新的Classo Dubbo中的编译器也是一个自
适应接口，但@Adaptive注解是加在实现类AdaptiveCompiler上的。这样一来AdaptiveCompiler
就会作为该自适应类的默认实现，不需要再做代码生成和编译就可以使用了。

    private Class<?> createAdaptiveExtensionClass() {String code = createAdaptiveExtensionClassCode();ClassLoader classLoader = findClassLoader();com.alibaba.dubbo.common.compiler.Compiler compiler = ExtensionLoader.getExtensionLoader(com.alibaba.dubbo.common.compiler.Compiler.class).getAdaptiveExtension();return compiler.compile(code, classLoader);}

// TODO ：待续