程序设计中SPI和API

在程序设计中，SPI（Service Provider Interface）和 API（Application Programming Interface）是两种不同的接口设计模式。我们用一种通俗易懂的示意图来说明：

定义

• API (Application Programming Interface): 是应用程序接口，用于定义系统或者库暴露给外部调用者的功能。API 是应用程序与开发者之间的桥梁，它提供了一组方法或功能，允许开发者使用这些功能来构建或扩展应用程序。（通俗的说：API 就像是你家的遥控器。你用遥控器上的按钮来控制电视、空调等设备。你不需要知道里面的电路是怎么工作的，只要按下按钮，就能达到你想要的效果。）
• SPI (Service Provider Interface): 是服务提供者接口，通常用于定义一个可插拔的扩展机制，允许不同的第三方开发者通过实现接口提供自定义实现。SPI 定义了一组标准的接口或者抽象类，由不同的服务提供者实现，用于在运行时动态加载和调用。（通俗的说：SPI 更像是你家电器的插座。你可以通过插座连接不同品牌的电器，比如你可以换个新的品牌的空调或者电视插上去，电源适配、功能能用，但具体是哪种设备提供的服务由你自己决定。）

设计目的

• API: 目的是提供给应用开发者使用，简化应用程序的开发。API 是应用程序向外界暴露的接口，通过这些接口，外部可以调用应用程序中的功能。（通俗的说：你编程时，用 API 就像按遥控器上的按钮，直接调用已经写好的功能，比如获取数据、处理请求等。）
• SPI: 目的是为扩展或者替换现有的功能，通常用于框架或者库设计，允许外部服务提供者来提供具体的实现。例如，框架设计者会定义一组接口，让外部开发者通过实现这些接口来提供定制化的服务。（通俗的说：SPI 允许你通过“插口”（接口）让外面的开发者（比如空调制造商）来提供自己的“电器”（功能），你可以换不同的设备而不改插座本身。比如像支付系统，可能你可以支持多种支付方式（支付宝、微信支付等），只要插座（SPI）接口相同，设备（具体实现）可以自由更换。

使用方式

• API: 使用者只需要调用已经定义好的 API，就可以使用其提供的功能。调用者关心的是这些功能的使用方式，而不需要关心 API 的实现细节。（通俗的说：你用现成的遥控器，只要按下去就能控制设备，不用关心它是怎么实现的。）
• SPI: SPI 的使用者是服务的提供者，他们通过实现 SPI 定义的接口来提供服务的具体实现，系统或者框架则通过 SPI 机制动态加载这些实现。调用方通常通过 SPI 框架来加载服务提供者的实现，而不关心具体实现的来源。（通俗的说：你提供一个插座，别人可以自己做电器来插进去使用。）

应用场景

• API: 常用于开发者与库、框架或操作系统交互的场景。例如，Java 中的 java.util.List 接口是 API，开发者可以直接使用 ArrayList 或 LinkedList 来操作数据。
• SPI: 常用于框架设计中，当框架需要允许外部开发者根据自己的需求扩展框架的某些功能时，SPI 被广泛使用）。例如：
  • JDBC（Java Database Connectivity）: JDBC 定义了一套 SPI，数据库厂商（如 MySQL、PostgreSQL 等）需要提供具体的驱动实现，应用程序通过 SPI 加载具体的驱动来连接数据库。
  • Java Cryptography Architecture (JCA): JCA 定义了一组加密相关的 SPI，不同的加密库厂商提供具体实现，开发者可以通过 JCA 使用不同的加密算法而无需关心背后的实现细节。

加载方式

• API: 由开发者直接在代码中显式调用，在编译时就确定了要使用的 API。
• SPI: 通过服务发现机制在运行时动态加载实现。Java 中通常使用 META-INF/services 目录下的配置文件来指定 SPI 实现类。具体实现可参考：网易面试：什么是SPI，SPI和API有什么区别？ (opens new window)

总结

简单来说，API 是用来“调用”的，而 SPI 是用来“扩展”的。

• API
  • 你在使用百度地图 API，直接调用接口，就能获取地图上的路线和位置数据，百度已经帮你写好了这些功能。
  • 开发者使用 Android SDK 中提供的 API 来开发移动应用。
• SPI
  • 假如你开发一个外卖平台，需要不同的配送服务（比如顺丰、达达等），你提供了一个统一的接口（插座），让这些配送公司各自实现自己的服务逻辑（电器），然后系统根据需要去选择哪一个配送服务。
  • 框架开发者设计一个支付系统的框架，定义了支付接口（SPI），第三方支付公司（如支付宝、微信支付等）通过实现这个接口提供自己的支付服务，框架通过 SPI 机制加载这些实现。