背景

服务注册和查找机制是一种常见的设计模式，它允许我们在运行时动态地加载和使用服务。本文的背景是为了在鸿蒙上实现我们Android版本中的服务注册和查找机制。在Android中我们利用服务注册和查找机制，将基座和第三方SDK的开发分离开来，用户可以按照我们给定的框架，自由开发他们的SDK，再和基座一起打包成APK。基座则基于服务框架，调用第三方SDK的能力。通过这种方式，将基座开发和第三方SDK的开发完全解耦。

一、Java中的服务注册和查找

1.1 原理

在Java中，ServiceLoader类提供了一种服务提供者框架，它允许模块化应用程序在运行时动态加载、查找和使用服务提供者。

ServiceLoader是Java的一种服务提供者加载设施，它遵循了服务提供者框架模式（Service Provider Framework Pattern）。这种模式包含三个组件：服务接口（Service Interface）、提供者注册API（Provider Registration API）、服务访问API（Service Access API）。在Java中，ServiceLoader类就是提供者注册API和服务访问API的实现。

ServiceLoader的工作原理主要基于Java的类路径（Classpath）搜索和META-INF/services目录。当使用ServiceLoader.load(Class<S> service)方法时，ServiceLoader会搜索类路径下所有META-INF/services/目录中名为服务接口全限定名的文件。这个文件是一个简单的文本文件，其中每一行都是一个服务提供者类的全限定名。ServiceLoader会读取这个文件，然后使用类加载器（ClassLoader）加载并实例化这些服务提供者类。

这种机制允许服务提供者在运行时被发现和加载，而无需在编译时进行硬编码，从而提供了很好的模块化和解耦。

1.2 例子

以下是一个简单的例子：

1. 定义一个服务接口：

java">public interface IService {void doSomething();
}

2. 实现这个接口：

java">public class MyService implements IService {public void doSomething() {System.out.println("Doing something...");}
}

3. 在META-INF/services/目录下创建一个名为com.example.IService的文件（全限定名），文件内容是MyService的全限定名：

com.example.MyService

4. 使用ServiceLoader加载和使用服务：

java">ServiceLoader<IService> services = ServiceLoader.load(IService.class);
for (IService service : services) {service.doSomething();
}

在这个例子中，当我们运行上述代码时，ServiceLoader会自动找到并加载MyService，然后调用其doSomething方法。

二、鸿蒙中使用TypeScript实现的服务注册和查找

2.1 使用反射和配置文件模拟Java中的SeviceLoader

2.1.1 SDK侧

1. 定义一个服务接口：

typescript">export interface IService {doSomething(): void;
}

2. 实现这个接口：

typescript">export class MyService implements IService {doSomething(): void {console.log("Doing something...");}
}

3. 定义一个服务注册接口：

typescript">export interface IServiceRegister {registerService(): Array<IService>;
}

4. 实现服务注册接口：

typescript">export class MyServiceRegister implements IServiceRegister {registerService(): Array<IService> {// 返回一个IService的实例数组return [new MyService(), new MyService()];}
}

5. 在lib_third_library的Index.ets中暴露接口和服务注册实现类：

typescript">export { IService, IServiceRegister } from './src/main/ets/third_library/MyServiceRegister'
export { MyServiceRegister } from './src/main/ets/third_library/MyServiceRegister'

2.1.2 基座侧

1. 基座调用方：

typescript">interface ClassData {className: string[];
}import('lib_third_library').then((ns: any) => {let fileName = 'meta.json';let res = $rawfile(fileName);// 读取文件内容并转换为字符串let jsonString = bytes2Str(ResUtil.getResManagerByResource(res).getRawFileContentSync(fileName));// 将字符串解析为 JSON 对象，并将其类型断言为 ClassDatalet classData = JSON.parse(jsonString) as ClassData;classData.className.forEach((className) => {console.log(className);let registerServiceFunctionName = 'registerService';// 使用类名实例化类let myServiceRegisterImpl: any = new ns[className]();// 调用 registerService 方法并获取返回的列表，列表中的每个元素都是 IService 类型let serviceList: IService[] = myServiceRegisterImpl[registerServiceFunctionName]();serviceList.forEach((service: IService) => {// 运行服务函数service.doSomething();});});
});

2. meta.json文件：

{"className":["MyServiceRegister"]
}

在这个例子中，我们首先创建了一个 MyServiceRegister 来注册所有的服务。然后，我们从 MyServiceRegister 中获取 MyService，并调用其 doSomething 方法。

2.2 关键技术点

1. meta.json是为了模拟java的META-INF/services/目录，需要SDK实现方写好实现类的名字：

{"className":["MyServiceRegister"]
}

2. 通过反射，调用第三方SDK中的服务注册类的注册函数，模拟java中的SeviceLoader.load。

• registerService 注册服务的函数名字固定不变
• registerService返回的是service的数组

let registerServiceFunctionName = 'registerService';
// 使用类名实例化类
let myServiceRegisterImpl: any = new ns[className]();
// 调用 registerService 方法并获取返回的列表，列表中的每个元素都是 IService 类型
let serviceList: IService[] = myServiceRegisterImpl[registerServiceFunctionName]();

三、优缺点分析

Java和TypeScript中的服务注册和查找机制都有其各自的优缺点：

	标准化	易用性	延迟加载	服务生命周期管理	解耦	支持类型检查	灵活度
Java	是，Java的ServiceLoader是Java平台的一部分，所有的Java开发者都可以使用它，无需额外的库或框架。	需要在META-INF/services/目录下创建配置文件，并且需要手动输入服务提供者的全限定名，这可能会导致错误。	是，ServiceLoader支持延迟加载，只有在真正需要服务提供者时，才会加载和实例化它们。	无法管理服务提供者的生命周期，例如，无法控制服务提供者的创建和销毁。	是，通过使用ServiceLoader，服务的使用者和提供者可以完全解耦，它们只需要知道服务接口，而无需知道具体的实现。	不支持，Java在编译时并不会检查服务的类型，可能会在运行时出现类型错误。	较低，Java的ServiceLoader机制相对固定，不易进行定制。
TypeScript	否，TypeScript没有标准的服务注册和查找机制，不同的项目可能会有不同的实现。	需要实现接口并注册服务，创建一份自定义的配置文件。	否，TypeScript的服务注册和查找机制无法实现服务的延迟加载。	TypeScript的服务注册和查找机制通常无法管理服务的生命周期，除非在服务注册表中添加额外的逻辑。	是，通过使用服务注册表，服务的使用者和提供者可以完全解耦，它们只需要知道服务接口，而无需知道具体的实现。	是，由于TypeScript支持静态类型检查，因此可以在编译时检查服务的类型，避免了运行时类型错误。	较高，TypeScript的服务注册和查找机制更加灵活，可以根据需要自定义服务注册表。

Java和TypeScript中的服务注册和查找机制各有优缺点，选择哪种机制取决于具体的需求和场景。

四、结论

Java的ServiceLoader提供了一种动态的、松耦合的服务加载机制，适合构建模块化的、可扩展的应用程序。本文在鸿蒙上模拟Java的ServiceLoader的机制，给出了一种可以在大型工程中解耦第三方SDK的鸿蒙实现，希望能给读者一些思路启发。