模块化Java：声明式模块化

模块化Java：声明式模块化2010-11-29 infoq 译:宋玮前一篇文章，《模块化Java: 动态模块化》描述了如何通过使用服务（service）给应用程序带来动态模块化特性。它们是通过输出的一个（或多个）可以在运行时被动态发现的接口而实现的。尽管这种方式使得client和server 完全解耦，但是又带来一个如何（何时）启动服务的问题。

启动顺序

在彻头彻尾的动态系统里，服务不仅可以在系统运行的时候装卸，还可以以不同的顺序启动。有时，这是个大问题：无论A和B的启动顺序如何，在系统达到就绪状态并准备好接收事件之前，如果没有事件（或线程）出现，那么哪个服务先启动都无大碍。

可是，有很多情况都不符合这一简单假设。经典的例子就是logging: 通常，服务在启动和做其他操作的时候，就要连接并开始写日志了。如果日志服务此时还不可用，那会有什么后果？

假定服务在运行时能够动态装卸，client应该能够应对服务不存在时的情况。在这种情况下，它也许能聪明地转移到另一种机制（如输出到标准输出），或者处于阻塞状态等待服务可用（对logging系统来说不是好的答案）。可是，让服务启动之前就可用是不切实际的。

启动级别

OSGi提供了一种机制来控制bundle启动时的顺序，即使用启动级别（start levels）。这一概念是基于UNIX运行级别的概念：系统以级别1启动，然后单调递增，直到达到目标启动级别。每个OSGi容器都提供了不同的默认目标级别： Equinox默认值是6；而Felix是1。

启动级别可被用来创建bundle间的启动顺序，让关键bundle服务（比如 logging）的启动级别比那些需要用它的bundle更低。可是因为可用的启动级别值是有限的，而且安装程序倾向于选择单一数字作为启动级别，因此它并不能确保你仅通过启动顺序就能解决问题。

另一点值得注意的是，具有相同启动级别的bundle是各自独立启动的（可能并行），因此，如果你有一个与log服务具有相同启动级别的bundle，谁也不能保证log服务能够在需要的时候已经就绪。换句话说，启动级别可以解决大部分问题，但不能解决所有问题。

声明式服务

解决这一问题的一个方案是OSGi的声明式服务（以下称为DS——declarative services）。用这一方法，各个组件是由外部bundle将他们组织在一起并决定他们什么时候可用。声明式服务是通过在一个XML配置文件组织在一起的，文件中描述了需要（消费）或提供什么服务。

在上篇文章最后一个例子中，我们使用ServiceTracker去获得服务，如果必要则需等待服务可用。如果我们把创建shorten命令延迟到shortening服务可用之后会很有用。

DS定义了一个组件（component）概念，其是比bundle更细粒度的概念，但是比服务的概念粒度更大一些（因为一个组件可以消费/提供多个服务）。每个组件都有一个名字，对应一个Java类，并可以通过调用该类的方法使其激活或失效。与OSGi Java API不同，DS允许用纯Java POJO来开发组件，根本不需要从程序上依赖OSGi。其附带的好处是让DS更加易于测试和模拟（test/mock）。

为了说明这一方法，我们将继续使用前面的例子。我们需要两个组件：一个是shortening服务本身，另一个是调用它的ShortenComand。

第一项任务是用DS配置并注册shorten服务。我们可以让DS在服务启动时注册它，而不是通过Bundle-Activator注册该服务。

那么DS怎么知道要激活并连接谁呢？我们需要给Bundle的Manifest头增加一个条目，其指示了一个（或多个）XML组件定义文件。

Bundle-ManifestVersion: 2
...
Service-Component: OSGI-INF/shorten-tinyurl.xml [, ...]*

这个 OSGI-INF/shorten-tinyurl.xml组件定义文件内容如下：

<？xml version="1.0" encoding="UTF-8"？>
<scr:component name="shorten-tinyurl"  xmlns:scr="http://www.osgi.org/xmlns/scr/v1.1.0">
  <implementation class="com.infoq.shorten.tinyurl.TinyURL"/>
  <service>
  <provide interface="com.infoq.shorten.IShorten"/>
  </service>
</scr:component>

当DS处理这一组件时，其效果与代码context.registerService（ com.infoq.shorten.IShorten.class.getName（）, new com.infoq.shorten.tinyurl.TinyURL（）, null ）;基本一样。Trim（）服务需要类似的声明，在下面的源代码中包含着这部分内容。

如果需要的话，一个单一组件可以基于不同接口提供多个服务。一个bundle 也可以包含多个组件，使用相同或不同的类，每个都提供不同的服务。