spring boot的出现,大大减少了配置文件的数量,我们可以通过代码的方式完成spring的所有配置,在spring boot启动过程中,重要的就是环境变量数据的加载,这些环境变量会成为后面容器启动的关键配置信息,因此主要看下环境配置加载的原理。
1. 使用实例
在开始了解配置加载以前,首先以demo的方式实验配置的使用,以及可能存在配置文件之间的配置覆盖。
1.1 maven项目搭建
maven的项目结构,还是按照parent-child的方式创建,parent负责jar包的版本管理,这样可以实现版本的统一管理。
parent pom.xml
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>org.spring.cloud.alibaba.learn</groupId> <artifactId>spring-cloud-alibaba</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <packaging>pom</packaging> <name>spring-cloud-alibaba</name> <url>http://maven.apache.org</url> <modules> <module>spring-cloud-alibaba-nacos</module> </modules> <properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> </properties> <dependencyManagement> <dependencies> <dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId> <version>2021.0.5.0</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId> <version>2021.0.5</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId> <version>2.6.13</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency> </dependencies> </dependencyManagement> </project>
child pom.xml
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <parent> <groupId>org.spring.cloud.alibaba.learn</groupId> <artifactId>spring-cloud-alibaba</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <relativePath>../pom.xml</relativePath> </parent> <groupId>org.example</groupId> <artifactId>spring-cloud-alibaba-nacos</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <packaging>jar</packaging> <name>spring-cloud-alibaba-nacos</name> <url>http://maven.apache.org</url> <properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> </properties> <dependencies> <dependency> <groupId>junit</groupId> <artifactId>junit</artifactId> <version>4.13.2</version> <scope>test</scope> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId> </dependency> </dependencies> </project>
则整体的项目结构如下:
1.2 创建配置文件
我们只是单纯的查看配置文件的加载原理,因此不需要太多的配置信息。从上图可以知道,主要包含了三个配置文件:
- bootstrap.yml
- application.yml
- application-dev.yml
这三个文件存在加载顺序的先后关系,按照加载顺序排列。
bootstrap.yml文件的加载,在spring-boot中是不会加载的,该配置文件是在spring-cloud-bootstrap中引入并加载。
bootstrap.yml的配置如下:
config: name: bootstrap bootstrap: app-boot spring: application: name: spring-cloud-alibaba-nacos
application.yml
config: name: application app: application spring: profiles: active: dev
application-dev.yml
config: name: spplication-dev
1.3 程序实现
@SpringBootApplication public class SpringApplicationNacos { public static void main(String[] args) { ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(SpringApplicationNacos.class, args); System.out.println(applicationContext); ConfigurableEnvironment environment = applicationContext.getEnvironment(); System.out.println(environment.getProperty("config.name")); System.out.println(environment.getProperty("config.app")); System.out.println(environment.getProperty("config.bootstrap")); } }
从代码的实现中可以看出,程序还是很简单的,就是创建ApplicationContext并从Environment中获取对应的变量信息。
执行以上代码,可以得到以下输出结果信息:
spplication-dev application app-boot
可以看出,相同的配置文件信息,application-dev.yml具有更高的优先级,因此我们以上面这段代码为例,跟踪环境信息加载源码。
2. 环境配置加载
2.1 SpringApplication
spring boot的启动都是以SpringApplication为入口,通过run()方法发起容器的启动。在SpringApplication类中,主要通过new的方式创建SpringApplication对象,并执行目标run()方法。
最终代码会走到SpringApplication构造器中,构造器中包含了包含了初始化的一些代码逻辑,如下:
public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) { // 资源加载器 this.resourceLoader = resourceLoader; // 参数必要验证,启动类不能为空 Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null"); this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources)); // 确定应用类型,主要通过加载特定的class对象判定是否成功,如果成功则为指定类型。 // 在web中主要包含了Servlet和WebFlux响应式的两种,如果没有引入web包,则为null this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath(); // 获取BootstrapRegistryInitializer对象,这里主要通过Spring SPI的方式加载对应的类型 // 程序会加载所有jar包中的spring.factories的文件中的配置,并缓存 this.bootstrapRegistryInitializers = new ArrayList<>( getSpringFactoriesInstances(BootstrapRegistryInitializer.class)); // 获取并初始化ApplicationContextInitializer实例 setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class)); // 获取并初始化ApplicationListener实例 setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class)); this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass(); }
run()
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) { long startTime = System.nanoTime(); // 创建启动上下文 DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext(); ConfigurableApplicationContext context = null; // 设置系统信息 configureHeadlessProperty(); // 获取SpringApplicationRunLister对象,通过SPI从spring.factories中加载 SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args); // 执行starting方法, 通过SpringApplicationRunListeners发送ApplicationStartingEvent事件 listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass); try { // 创建命令行参数对象 ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args); // 准备Environment对象 ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments); configureIgnoreBeanInfo(environment); .... } ... return context; }
在执行环境变量操作之前,主要执行了几个重要的步骤:
- 创建
DefaultBootstrapContext
对象,这个对象主要是上下文,用于存放在执行过程中的一些重要的结果 - 获取
SpringApplicationRunListener
对象,这个对象是对容器开始执行的监听,然后在执行前通过ApplicationStartingEvent
事件触发。这个对象的扩展,主要通过Spring的SPI机制来完成。
prepareEnvironment()
private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(SpringApplicationRunListeners listeners, DefaultBootstrapContext bootstrapContext, ApplicationArguments applicationArguments) { // 创建或获取Environment对象 // 该方法会根据webApplicationType创建不同的Environment对象 // 如果environment对象已经存在,则直接返回 ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment(); // 配置Environment, // 主要包括设置ConversionService对象 // 合并默认的配置信息以及命令行的配置信息,并将source名称定义为commandLineArgs configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs()); // 关联Environment对象, // 该方法主要判断在环境变量中是否已经包含了configurationProperties的resource信息 // 如果已经包含,则将该resource方法resources列表的头部,如果不存在,则创建SpringConfigurationPropertySources ConfigurationPropertySources.attach(environment); // 发送ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件,并由监听器执行处理该事件 // 这里的事件处理机制也是加载各种配置文件的入口地方 listeners.environmentPrepared(bootstrapContext, environment); // 将defaultProperties的配置信息移动到resources末尾,相当于降低优先级 DefaultPropertiesPropertySource.moveToEnd(environment); Assert.state(!environment.containsProperty("spring.main.environment-prefix"), "Environment prefix cannot be set via properties."); // 将environment和SpringApplication进行绑定 bindToSpringApplication(environment); // 如果是自定义的环境变量,则需要将environment对象转换为StandardEnvironment对象 if (!this.isCustomEnvironment) { environment = convertEnvironment(environment); } // 将configurationProperties配置放到resources头部 ConfigurationPropertySources.attach(environment); // 返回环境变量对象 return environment; }
- configureEnvironment():该方法主要合并了默认配置信息和命令行的配置信息
- ConfigurationPropertySources.attach():该方主要是配置configurationProperties的配置员source,并将该配置放在首位,这样具有高优先权
- environmentPrepared():该方法则是真正加载配置文件的地方,作为重点的对象
2.2 SpringApplicationRunListener
该类主要用于执行在Environment对象的对象操作,该类的实现类是通过spring的SPI的机制加载到内存中,即:spring.factories
文件进行配置,具体配置信息如下:
# Run Listeners org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=\ org.springframework.boot.context.event.EventPublishingRunListener
这里也是作为spring的SPI机制的扩展重点,因为这些扩展点我们也可以通过这种方式加载自己的配置文件源,然后做自定义的实现。
另外还有一点很有意思的是,spring并不是直接遍历SpringApplicationRunListener列表,而是通过一个对象SpringApplicationRunListeners来间接的遍历,并提供了Iterator的能力,这种方式可以避免集合的遍历代码分散,实现功能的内敛
在以上的实例中,该对象之引入了一个实例,
也就是EventPublishingRunListener
对象,该对象也就是处理加载配置文件的入口。
2.3 EventPublishingRunListener
我们查看该类的实现接口SpringApplicationRunListener
, 可以看出,该类就是定义了容器启动中每个阶段不同处理,我们可以根据自己需求,实现每个阶段中的一部分进行扩展。
构造器
public EventPublishingRunListener(SpringApplication application, String[] args) { // 当前正在启动的SpringApplication对象 this.application = application; // 命令行参数 this.args = args; // 事件分发器初始化 this.initialMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster(); // 这里我们知道,在初始化SpringApplication的时候,是从spring.factories中 // 加载了配置的ApplicationListener实现实例,因此从application中获取并和 // 事件分发器进行绑定 for (ApplicationListener<?> listener : application.getListeners()) { this.initialMulticaster.addApplicationListener(listener); } }
environmentPrepared()
该方法就是用来处理环境environment准备的入口,具体代码如下:
public void environmentPrepared(ConfigurableBootstrapContext bootstrapContext, ConfigurableEnvironment environment) { this.initialMulticaster.multicastEvent( new ApplicationEnvironmentPreparedEvent(bootstrapContext, this.application, this.args, environment)); }
这个方法就很简单了,主要分为两步:
- 创建ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件对象
- 分发该事件到ApplicationListener示例并进行处理。
2.4 SimpleApplicationEventMulticaster
在执行事件分发的时候,对应的ApplicationListener实际上已经实例化完成,可以通过堆栈查看对应的列表:
在默认的配置下,有11个ApplicationListener被加载,对于事件的分发,并不是所有的Listener都可以执行,因此在具体的分发的时候,需要过滤掉不能处理的listener.
multicaseEvent()
该方法则是具体执行事件分发的地方,具体代码如下:
public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) { // 解析泛型,主要获取event的实际类型 ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event)); // 获取线程池对象,如果没有开启异步事件分发,则为null Executor executor = getTaskExecutor(); // getApplicationListeners()方法主要根据event的实际类型判断, // listener是否能够处理当前event, 如果能,则返回; 否则过滤掉 for (ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners(event, type)) { // 如果线程池对象不为空,则异步执行事件分发 if (executor != null) { executor.execute(() -> invokeListener(listener, event)); } else { // 否则同步执行分发 invokeListener(listener, event); } } }
通过事件类型过滤后,实际上只有8个listener能够处理当前的事件。具体处理逻辑,可以自行查看对应源码。
doInvokeListener()
private void doInvokeListener(ApplicationListener listener, ApplicationEvent event) { try { listener.onApplicationEvent(event); } catch (ClassCastException ex) { .... } }
执行listener就只是调用对应的onApplicaiontEvent()方法。
2.5 ApplicationListener
该类就是具体处理以上各种事件的入口,对于配置文件二院,我们不需要关心所有的类,而是只关注配置文件相关的类即可。因此,在一下的源码梳理中,不会列出所有类的实现。
2.5.1 BootstrapApplicationListener
该类不是spring-boot引入,而是由spring-cloud引入。因此这里需要区分,当我们只使用spring-boot时,是没有这个类型的。
onApplicationEvent()
public void onApplicationEvent(ApplicationEnvironmentPreparedEvent event) { // 获取环境对象 ConfigurableEnvironment environment = event.getEnvironment(); // bootstrapEnabled: 主要判断是否启用bootstrap, 可以通过判断spring.cloud.bootstrap.enabled=true或org.springframework.cloud.bootstrap.marker.Marker // 能够被加载,因此就算不开启配置,只要引入了spring-cloud-bootstrap包,也就默认配置的开启 // useLegacyProcessing()方法用于判断spring.config.use-legacy-processing是否为true if (!bootstrapEnabled(environment) && !useLegacyProcessing(environment)) { return; } // don't listen to events in a bootstrap context // 判断是否包含了bootstrap的配置员,主要是为防止循环监听和加载 if (environment.getPropertySources().contains(BOOTSTRAP_PROPERTY_SOURCE_NAME)) { return; } ConfigurableApplicationContext context = null; // 这里是获取spring.cloud.bootstrap.name的值,默认只为bootstrap. // 这里需要注意,这个时候,环境配置中只包含了环境变量和系统变量以及命令行参数,因此这个配置如果需要 // 该表该值,是不可以通过配置文件进行修改,或者定义更高级别的处理方式 String configName = environment.resolvePlaceholders("${spring.cloud.bootstrap.name:bootstrap}"); // 这里是容器初始代码,这个代码也是在初始化SpringApplication时通过SPI的方式加载 // 这段代码主要是获取ApplicationContext容器,如果是具有层级关系的初始化器时,则尝试 // 从初始化器中获取ApplicationContext容器 for (ApplicationContextInitializer<?> initializer : event.getSpringApplication().getInitializers()) { if (initializer instanceof ParentContextApplicationContextInitializer) { context = findBootstrapContext((ParentContextApplicationContextInitializer) initializer, configName); } } // 如果ApplicationContext容器化没有创建,则创建 if (context == null) { context = bootstrapServiceContext(environment, event.getSpringApplication(), configName); event.getSpringApplication().addListeners(new CloseContextOnFailureApplicationListener(context)); } apply(context, event.getSpringApplication(), environment); }
在该方法中主要有以下步骤:
- 环境配置中是否已经加入了bootstrap源,如果包含了,则不再重复加载
- 是否已经创建ApplicationContext上下文,如果没有包含,则创建ApplicaontContext上下文,并重新执行SpringApplication.run()方法
这里bootstrap创建的上下文信息,以及在环境变量中的内容,最终是不会合并到当前正在执行的application之上,而是以parent的方式存在
bootstrapServiceContext()
private ConfigurableApplicationContext bootstrapServiceContext(ConfigurableEnvironment environment, final SpringApplication application, String configName) { ConfigurableEnvironment bootstrapEnvironment = new AbstractEnvironment() { }; // 获取配置源列表 MutablePropertySources bootstrapProperties = bootstrapEnvironment.getPropertySources(); // 获取bootstrap配置文件列表 String configLocation = environment.resolvePlaceholders("${spring.cloud.bootstrap.location:}"); // 获取bootstrap额外配置信息 String configAdditionalLocation = environment .resolvePlaceholders("${spring.cloud.bootstrap.additional-location:}"); // 创建bootstrap配置映射 Map<String, Object> bootstrapMap = new HashMap<>(); // 设置spring.config.name配置为bootstrap bootstrapMap.put("spring.config.name", configName); bootstrapMap.put("spring.main.web-application-type", "none"); if (StringUtils.hasText(configLocation)) { bootstrapMap.put("spring.config.location", configLocation); } if (StringUtils.hasText(configAdditionalLocation)) { bootstrapMap.put("spring.config.additional-location", configAdditionalLocation); } // 加入bootstrap配置信息 bootstrapProperties.addFirst(new MapPropertySource(BOOTSTRAP_PROPERTY_SOURCE_NAME, bootstrapMap)); // 从已有environment中读取源数据并加入到新的environment中 for (PropertySource<?> source : environment.getPropertySources()) { if (source instanceof StubPropertySource) { continue; } bootstrapProperties.addLast(source); } // 构建SpringApplicaionBuilder对象 SpringApplicationBuilder builder = new SpringApplicationBuilder().profiles(environment.getActiveProfiles()) .bannerMode(Mode.OFF).environment(bootstrapEnvironment) .registerShutdownHook(false).logStartupInfo(false).web(WebApplicationType.NONE); final SpringApplication builderApplication = builder.application(); // 如果启动class为空,则使用当前application的主class if (builderApplication.getMainApplicationClass() == null) { builder.main(application.getMainApplicationClass()); } // 如果包含refreshArgs配置源,则过滤listener if (environment.getPropertySources().contains("refreshArgs")) { builderApplication.setListeners(filterListeners(builderApplication.getListeners())); } // configuration源设置 builder.sources(BootstrapImportSelectorConfiguration.class); // 执行run方法,跟SpringApplication.run()方法类似,只是很多参数设置为固定值 // 这个时候实际上创建了一个新的ApplicationContext对象 final ConfigurableApplicationContext context = builder.run(); // 设置当前ApplicationContext的id为bootstrap context.setId("bootstrap"); // 为AncestorInitializer对象设置parent的容器信息 addAncestorInitializer(application, context); // 从配置源中移除bootstrap配置信息 bootstrapProperties.remove(BOOTSTRAP_PROPERTY_SOURCE_NAME); // 合并配置 mergeDefaultProperties(environment.getPropertySources(), bootstrapProperties); return context; }
2.5.2 EnvironmentPostProcessorApplicationListener
该监听器主要用于处理EnvironmentPostProcessor的实现,具体加载代码如下:
static EnvironmentPostProcessorsFactory fromSpringFactories(ClassLoader classLoader) { return new ReflectionEnvironmentPostProcessorsFactory(classLoader, SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(EnvironmentPostProcessor.class, classLoader)); }
可以看出,EnvironmentPostProcessor的执行通过SPI机制进行加载,具体在spring.factories的定义如下:
# Environment Post Processors org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor=\ org.springframework.boot.cloud.CloudFoundryVcapEnvironmentPostProcessor,\ org.springframework.boot.context.config.ConfigDataEnvironmentPostProcessor,\ org.springframework.boot.env.RandomValuePropertySourceEnvironmentPostProcessor,\ org.springframework.boot.env.SpringApplicationJsonEnvironmentPostProcessor,\ org.springframework.boot.env.SystemEnvironmentPropertySourceEnvironmentPostProcessor,\ org.springframework.boot.reactor.DebugAgentEnvironmentPostProcessor
这里的定义只是取了其中很小的一部分,并不是全部内容,只是为了说明配置方式。
onApplicationEvent()
事件的执行入口方法,该方法很简单,
public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) { if (event instanceof ApplicationEnvironmentPreparedEvent) { onApplicationEnvironmentPreparedEvent((ApplicationEnvironmentPreparedEvent) event); } if (event instanceof ApplicationPreparedEvent) { onApplicationPreparedEvent(); } if (event instanceof ApplicationFailedEvent) { onApplicationFailedEvent(); } }
该类能够处理多种事件类型,在该阶段主要关心ApplicationEnvironmentPreparedEvent
即可
onApplicationEnvironmentPreparedEvent()
private void onApplicationEnvironmentPreparedEvent(ApplicationEnvironmentPreparedEvent event) { // 获取环境变量对象 ConfigurableEnvironment environment = event.getEnvironment(); // 获取SpringApplication对象 SpringApplication application = event.getSpringApplication(); // 获取EnvironmentPostProcessor列表 for (EnvironmentPostProcessor postProcessor : getEnvironmentPostProcessors(application.getResourceLoader(), event.getBootstrapContext())) { // 遍历并同步调用方法 postProcessor.postProcessEnvironment(environment, application); } }
该方法主要包含了两个重要的点:
- 从
spring.factories
中获取EnvironmentPostProcessor
对象列表,主要通过SPI机制继续加载 - 调用
EnvironmentPostProcessor.postProcessEnvironment()
方法
2.6 EnvironmentPostProcessor
该类是对Environment对象的后置处理器,该接口定义也很简单:
public interface EnvironmentPostProcessor { void postProcessEnvironment(ConfigurableEnvironment environment, SpringApplication application); }
在以上配置中,可以查看从spring.factories中加了处理器列表:
2.6.1 ConfigDataEnvironmentPostProcessor
配置文件数据处理器,在该处理器中会主要处理配置文件相关的加载.
void postProcessEnvironment(ConfigurableEnvironment environment, ResourceLoader resourceLoader, Collection<String> additionalProfiles) { try { this.logger.trace("Post-processing environment to add config data"); // 获取ResourceLoader对象 resourceLoader = (resourceLoader != null) ? resourceLoader : new DefaultResourceLoader(); // 获取ConfigDataEnvironment对象,并调用processAndApply()方法 getConfigDataEnvironment(environment, resourceLoader, additionalProfiles).processAndApply(); } catch (UseLegacyConfigProcessingException ex) { ... } } ConfigDataEnvironment getConfigDataEnvironment(ConfigurableEnvironment environment, ResourceLoader resourceLoader, Collection<String> additionalProfiles) { // 创建爱你ConfigDataEnvironment对象 return new ConfigDataEnvironment(this.logFactory, this.bootstrapContext, environment, resourceLoader, additionalProfiles, this.environmentUpdateListener); }
对于环境配置处理,最终委派到了ConfigDataEnvironment
对象中,因此我们需要主要查看该对象内部的处理逻辑。
2.7 ConfigDataEnvironment
该类需要关注类型初始化的逻辑,其中包含了多的潜在的逻辑,对后续阅读会有很大的帮助。
类初始化
类初始化主要是为了初始化静态变量相关数据,在该类中,静态初始化主要定义了扫描的配置文件路径信息。
static final ConfigDataLocation[] DEFAULT_SEARCH_LOCATIONS; static { List<ConfigDataLocation> locations = new ArrayList<>(); locations.add(ConfigDataLocation.of("optional:classpath:/;optional:classpath:/config/")); locations.add(ConfigDataLocation.of("optional:file:./;optional:file:./config/;optional:file:./config/*/")); DEFAULT_SEARCH_LOCATIONS = locations.toArray(new ConfigDataLocation[0]); }
这里的配置文件的路径包含了两种:
- 在
classpath
下寻找配置文件/
/config/
- 在当前路径下寻找
./
./config/
./config/*/
相比之下,在当前路径下寻找多了一个正则匹配的项,因此扫描的路径更广
构造器
ConfigDataEnvironment(DeferredLogFactory logFactory, ConfigurableBootstrapContext bootstrapContext, ConfigurableEnvironment environment, ResourceLoader resourceLoader, Collection<String> additionalProfiles, ConfigDataEnvironmentUpdateListener environmentUpdateListener) { // 创建数据绑定器 Binder binder = Binder.get(environment); // 判断是否包含了spring.config.use-legacy-processing的配置, UseLegacyConfigProcessingException.throwIfRequested(binder); // 创建日志工厂对象 this.logFactory = logFactory; // 获取日志打印对象 this.logger = logFactory.getLog(getClass()); // spring.config.on-not-found配置绑定, 如果没有配置,则使用FAIL对象 this.notFoundAction = binder.bind(ON_NOT_FOUND_PROPERTY, ConfigDataNotFoundAction.class) .orElse(ConfigDataNotFoundAction.FAIL); // 启动上下文 this.bootstrapContext = bootstrapContext; // 环境变量 this.environment = environment; // ConfigDataLocationResolver获取并创建 // 从spring.factories中加载ConfigDataLocationResolver并实例化 this.resolvers = createConfigDataLocationResolvers(logFactory, bootstrapContext, binder, resourceLoader); this.additionalProfiles = additionalProfiles; this.environmentUpdateListener = (environmentUpdateListener != null) ? environmentUpdateListener : ConfigDataEnvironmentUpdateListener.NONE; // ConfigDataLoaders对象, 用于加载配置文件 this.loaders = new ConfigDataLoaders(logFactory, bootstrapContext, resourceLoader.getClassLoader()); // 创建ConfigDataEnvironmentContributors对象 this.contributors = createContributors(binder); }
该类的初始化是比较复杂的,包含了多的功能都在初始化的时候完成。因此按照从上到下的顺序一次查看对应的源码。
createConfigDataLocationResolvers()
protected ConfigDataLocationResolvers createConfigDataLocationResolvers(DeferredLogFactory logFactory, ConfigurableBootstrapContext bootstrapContext, Binder binder, ResourceLoader resourceLoader) { return new ConfigDataLocationResolvers(logFactory, bootstrapContext, binder, resourceLoader); }
该类方法主要就是为了创建ConfigDataLocationResolvers
对象,该对象主要持有ConfigDataLocationResolver
列表,以便后期使用。
ConfigDataLocationResolvers
ConfigDataLocationResolvers(DeferredLogFactory logFactory, ConfigurableBootstrapContext bootstrapContext, Binder binder, ResourceLoader resourceLoader) { // 在这一步中,最主要的就是加载ConfigDataLocationResolver的实例,这个实例加载出来的主要是名称的列表 this(logFactory, bootstrapContext, binder, resourceLoader, SpringFactoriesLoader .loadFactoryNames(ConfigDataLocationResolver.class, resourceLoader.getClassLoader())); } ConfigDataLocationResolvers(DeferredLogFactory logFactory, ConfigurableBootstrapContext bootstrapContext, Binder binder, ResourceLoader resourceLoader, List<String> names) { // 这一步主要是创建实例化对象,标记了需要实例化的类为ConfigDataLocationResolver, 并且向可用参数中放入了可能得一下参数列表 // 当在实例化Instantiator的时候,就可以利用对应的参数信息 Instantiator<ConfigDataLocationResolver<?>> instantiator = new Instantiator<>(ConfigDataLocationResolver.class, (availableParameters) -> { availableParameters.add(Log.class, logFactory::getLog); availableParameters.add(DeferredLogFactory.class, logFactory); availableParameters.add(Binder.class, binder); availableParameters.add(ResourceLoader.class, resourceLoader); availableParameters.add(ConfigurableBootstrapContext.class, bootstrapContext); availableParameters.add(BootstrapContext.class, bootstrapContext); availableParameters.add(BootstrapRegistry.class, bootstrapContext); }); // 这里对ConfigDataLocationResolver进行实例化,并且对实例化的列表进行重排序 this.resolvers = reorder(instantiator.instantiate(resourceLoader.getClassLoader(), names)); }
对于Instantiator的初始化逻辑而言,主要是根据构造器的参数类型,获取对应的绑定对应,这样就可以实现对象的初始化操作。这部分代码就不做分析,感兴趣可以查看对应的源码部分。通过该方法我们就拿到了ConfigDataLocationResolver
对象的列表。
ConfigDataLoaders
该类的初始化,主要是对配置文件加载的实现具体逻辑,这里主要看下在该类初始化的时候,做了那些主要的事情。
ConfigDataLoaders(DeferredLogFactory logFactory, ConfigurableBootstrapContext bootstrapContext, ClassLoader classLoader) { // 通过SPI的方式加载ConfigDataLoader对象 this(logFactory, bootstrapContext, classLoader, SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(ConfigDataLoader.class, classLoader)); } ConfigDataLoaders(DeferredLogFactory logFactory, ConfigurableBootstrapContext bootstrapContext, ClassLoader classLoader, List<String> names) { this.logger = logFactory.getLog(getClass()); Instantiator<ConfigDataLoader<?>> instantiator = new Instantiator<>(ConfigDataLoader.class, (availableParameters) -> { availableParameters.add(Log.class, logFactory::getLog); availableParameters.add(DeferredLogFactory.class, logFactory); availableParameters.add(ConfigurableBootstrapContext.class, bootstrapContext); availableParameters.add(BootstrapContext.class, bootstrapContext); availableParameters.add(BootstrapRegistry.class, bootstrapContext); }); // 初始化ConfigDataLoader对象 this.loaders = instantiator.instantiate(classLoader, names); // 因为ConfigDataLoader定义为泛型,因此这里通过反射的方式获取泛型的具体类型 // 因此这里记录了加载资源类型的列表 this.resourceTypes = getResourceTypes(this.loaders); }
从这里就可以看到,其实对于类型初始化方式都很像,都是通过Instantiator类型来完成的,然后定义可能得参数列表
createContributors()
该方法主要用于创建ConfigDataEnvironmentContributors
对象,该对象持有了ConfigDataEnvironmentContributor对象的列表,具体源码如下:
private ConfigDataEnvironmentContributors createContributors(Binder binder) { //记录日志 this.logger.trace("Building config data environment contributors"); // 获取当前环境中的配置源列表 MutablePropertySources propertySources = this.environment.getPropertySources(); List<ConfigDataEnvironmentContributor> contributors = new ArrayList<>(propertySources.size() + 10); PropertySource<?> defaultPropertySource = null; // 遍历配置元对象 for (PropertySource<?> propertySource : propertySources) { // 判断是否为默认配置源 if (DefaultPropertiesPropertySource.hasMatchingName(propertySource)) { defaultPropertySource = propertySource; } else { // 记录日志 this.logger.trace(LogMessage.format("Creating wrapped config data contributor for '%s'", propertySource.getName())); // 创建ConfigDataEnvironmentContributor对象,并放入列表 contributors.add(ConfigDataEnvironmentContributor.ofExisting(propertySource)); } } // 这里是获取初始化的导入Contributors, 主要包括了: // spring.config.import 配置 // spring.config.additional-location 配置 // spring.config.location 配置 contributors.addAll(getInitialImportContributors(binder)); if (defaultPropertySource != null) { this.logger.trace("Creating wrapped config data contributor for default property source"); contributors.add(ConfigDataEnvironmentContributor.ofExisting(defaultPropertySource)); } // 创建ConfigDataEnvironmentContributors对象 return createContributors(contributors); }
因此在代码执行完成后,这里的Contributors主要是根据当前已经加载的Source和需要加载的Source几部分组成,因此Contributors的列表代码大致如下:
Contributor有几部分组成,可以看到Kind
值有很多种,
- EXISTING:表示了已经加载的配置列表
- INTIAL_IMPORT:表示了初始化导入,但这部分的配置文件导入还没有完成
processAndApply()
void processAndApply() { // 创建ConfigDataImporter对象 ConfigDataImporter importer = new ConfigDataImporter(this.logFactory, this.notFoundAction, this.resolvers, this.loaders); // 注册启动binder对象 registerBootstrapBinder(this.contributors, null, DENY_INACTIVE_BINDING); // 执行初始化, 包括了加载配置文件信息 ConfigDataEnvironmentContributors contributors = processInitial(this.contributors, importer); // 创建ConfigDataActivationContext对象 ConfigDataActivationContext activationContext = createActivationContext(contributors.getBinder(null, BinderOption.FAIL_ON_BIND_TO_INACTIVE_SOURCE)); // 执行在没有指定profile的时候配置加载 contributors = processWithoutProfiles(contributors, importer, activationContext); // 主要从现有的配置源中加载spring.profiles.include信息,并将Profile信息存放在ConfigDataActivationContext中 activationContext = withProfiles(contributors, activationContext); // 当设置了Profiles信息的时候,重新加载profile文件信息,例如根据激活的profile信息,则对应加载bootstrap-default.yml等 contributors = processWithProfiles(contributors, importer, activationContext); // 将配置信息应用到environment环境中 applyToEnvironment(contributors, activationContext, importer.getLoadedLocations(), importer.getOptionalLocations()); }
该方法处理中,主要包含了三个关键的步骤:
- 根据配置信息加载配置文件
- 从已经加载的配置文件中加载Profile相关信息,然后加载与profile有关的配置文件
- 将加载的配置文件应用到environment以便于使用
2.8 ConfigDataEnvironmentContributors
执行数据导入的时候,最终通过该类实现配置文件的导入工作。
withProcessedImports()
该方法会执行所有的活跃的Contributor
对象,并且返回一个新的ConfigDataEnvironmentContributors
实例对象。
ConfigDataEnvironmentContributors withProcessedImports(ConfigDataImporter importer, ConfigDataActivationContext activationContext) { // 获取导入的阶段 // 当activationContext为空的时候,返回:BEFORE_PROFILE_ACTIVATION // 当activetionContext不为空,并且Profiles不为空的时候,则返回:AFTER_PROFILE_ACTIVATION ImportPhase importPhase = ImportPhase.get(activationContext); this.logger.trace(LogMessage.format("Processing imports for phase %s. %s", importPhase, (activationContext != null) ? activationContext : "no activation context")); ConfigDataEnvironmentContributors result = this; int processed = 0; while (true) { // 获取下一个需要执行Contributor对象, 判断是否需要执行,需要满足以下几个条件: // 1. 当前contributor的kink 等于 UNBOUND_IMPORT // 或者 // 1. contributor持有的配置properties为空 // 2. contributor对应的properties处于active状态 ConfigDataEnvironmentContributor contributor = getNextToProcess(result, activationContext, importPhase); // 如果contributor为空,则表示所有的contributor已经执行完成 if (contributor == null) { this.logger.trace(LogMessage.format("Processed imports for of %d contributors", processed)); return result; } // 判断需要执行的contributor的kind是否为UNBOUND_IMPORT, 如果是,则重新构建ConfigDataEnvironmentContributors并继续遍历Contributor // UNBOUND_IMPORT表示了当前的ConfigData数据依赖了其他的Contributor配置 if (contributor.getKind() == Kind.UNBOUND_IMPORT) { // 创建UNBOUND_IMPORT的kind 类型contributor ConfigDataEnvironmentContributor bound = contributor.withBoundProperties(result, activationContext); result = new ConfigDataEnvironmentContributors(this.logger, this.bootstrapContext, result.getRoot().withReplacement(contributor, bound)); continue; } // 创建ConfigDataLocationResolverContext上下文对象 ConfigDataLocationResolverContext locationResolverContext = new ContributorConfigDataLocationResolverContext( result, contributor, activationContext); // 创建ConfigDataLoaderContext上下文对象 ConfigDataLoaderContext loaderContext = new ContributorDataLoaderContext(this); // 获取当前contributor需要加载的配置文件路径列表 List<ConfigDataLocation> imports = contributor.getImports(); this.logger.trace(LogMessage.format("Processing imports %s", imports)); // 根据需要加载的文件路径列表,从路径加载对应文件,并存储在ConfigData中 Map<ConfigDataResolutionResult, ConfigData> imported = importer.resolveAndLoad(activationContext, locationResolverContext, loaderContext, imports); this.logger.trace(LogMessage.of(() -> getImportedMessage(imported.keySet()))); // 这里主要是创建一个包含当前Contributor的一个ConfigDataEnvironmentContributor对象 ConfigDataEnvironmentContributor contributorAndChildren = contributor.withChildren(importPhase, asContributors(imported)); // 这里会生成一个新的ConfigDataEnvironmentContributors对象,新的对象中会将当前的contributor对象的处理结果进行替换 // 这样做的目的是:当有resource被处理完成后,就不需要重复处理了。 // 当有的资源依赖于其他的contributor处理结果时,还有可以被继续处理的机会 result = new ConfigDataEnvironmentContributors(this.logger, this.bootstrapContext, result.getRoot().withReplacement(contributor, contributorAndChildren)); processed++; } }
2.9 ConfigDataImporter
该类主要负责的是对配置文件数据的加载,因此主要关注对应的加载过程和源码。
resolveAndLoad()
Map<ConfigDataResolutionResult, ConfigData> resolveAndLoad(ConfigDataActivationContext activationContext, ConfigDataLocationResolverContext locationResolverContext, ConfigDataLoaderContext loaderContext, List<ConfigDataLocation> locations) { try { Profiles profiles = (activationContext != null) ? activationContext.getProfiles() : null; // 根据locations定义,封装成为ConfigDataResolutionResult对象,该对象中包含了需要处理的配置文件路径信息。 // 这里的处理主要通过SPI加载到的ConfigDataLocationResolver实例,并判断ConfigDataLocationResolver是否能够处理路径的文件 // 这里其实只是做了一个判断,如果不满足的ConfigDataLocationResolver会被过滤掉,最终不会执行 List<ConfigDataResolutionResult> resolved = resolve(locationResolverContext, profiles, locations); // 根据ConfigDataResolutionResult结果,加载对应配置文件 return load(loaderContext, resolved); } catch (IOException ex) { throw new IllegalStateException("IO error on loading imports from " + locations, ex); } }
load()
private Map<ConfigDataResolutionResult, ConfigData> load(ConfigDataLoaderContext loaderContext, List<ConfigDataResolutionResult> candidates) throws IOException { Map<ConfigDataResolutionResult, ConfigData> result = new LinkedHashMap<>(); // 开始遍历配置文件路径结果 for (int i = candidates.size() - 1; i >= 0; i--) { ConfigDataResolutionResult candidate = candidates.get(i); // 获取文件路径 ConfigDataLocation location = candidate.getLocation(); // 获取文件资源 ConfigDataResource resource = candidate.getResource(); // 资源是否为可选,该值是在创建ConfigDataResource的时候,需要手动设置该值true/false; 默认值为false if (resource.isOptional()) { this.optionalLocations.add(location); } // 判断当前的资源时候覅偶已经被加载, 如果资源已经被加载,则放入到loadedLocations列表中 if (this.loaded.contains(resource)) { this.loadedLocations.add(location); } else { try { // 代码走到这里,就表示了资源没有被加载, 通过ConfigDataLoader进行配置文件加载 ConfigData loaded = this.loaders.load(loaderContext, resource); // 不为空,则表示资源加载成功, 则进行资源状态的映射和存储 if (loaded != null) { this.loaded.add(resource); this.loadedLocations.add(location); result.put(candidate, loaded); } } catch (ConfigDataNotFoundException ex) { handle(ex, location, resource); } } } return Collections.unmodifiableMap(result); }
2.10 ConfigDataLoaders
该类则主要用于加载配置文件的具体入口。该类主要功能实际上是提供了遍历的功能,主要持有ConfigDataLoader
列表,并提供遍历调用和对异常结果的处理。
load()
<R extends ConfigDataResource> ConfigData load(ConfigDataLoaderContext context, R resource) throws IOException { // 根据resource类型获取ConfigDataLoader对象, 这里的resource实际上就是泛型中定义的resource类型 ConfigDataLoader<R> loader = getLoader(context, resource); this.logger.trace(LogMessage.of(() -> "Loading " + resource + " using loader " + loader.getClass().getName())); // 调用load方法加载配置文件。 // 配置文件的加载每个Loader的实现各异 return loader.load(context, resource); }
getLoader()
方法主要是根据Resource
具体的类型来获取对应的ConfigDataLoader
类,这样就可以直接调用到具体的加载逻辑,因此getLoader()
的方法可以自行查看。
2.11 StandardConfigDataLoader
在通用的配置文件加载逻辑中,只关注该类就可以了。因为该类实际上就是那些常用配置文件加载的地方。因此就查看该类的源码即可。
load()
public ConfigData load(ConfigDataLoaderContext context, StandardConfigDataResource resource) throws IOException, ConfigDataNotFoundException { // 如果资源目标是一个文件夹,则返回空配置数据 if (resource.isEmptyDirectory()) { return ConfigData.EMPTY; } // 如果配置文件不存在,则抛出异常 ConfigDataResourceNotFoundException.throwIfDoesNotExist(resource, resource.getResource()); // 获取资源文件的引用 StandardConfigDataReference reference = resource.getReference(); // 获取资源文件源对象 Resource originTrackedResource = OriginTrackedResource.of(resource.getResource(), Origin.from(reference.getConfigDataLocation())); String name = String.format("Config resource '%s' via location '%s'", resource, reference.getConfigDataLocation()); // 加载资源对象,这里资源的对象会根据后缀的不同,使用不同的对象进行加载。 List<PropertySource<?>> propertySources = reference.getPropertySourceLoader().load(name, originTrackedResource); // 判断资源是否制定了profile, 如果制定,则包装成为PropertySourceOptions对象 PropertySourceOptions options = (resource.getProfile() != null) ? PROFILE_SPECIFIC : NON_PROFILE_SPECIFIC; return new ConfigData(propertySources, options); }
2.12 ConfigDataLocationResolvers
该类也是很重要的类,主要的用处在于需要扫描特定的路径下的文件,并判断对应的配置文件是否存在:
- 当指定spring.config.name的时候,加载对应配置文件名称和与profile有关的配置文件
- 当未指定spring.config.name的时候,默认加载application以及与profile有关的配置文件
resolve()
private List<ConfigDataResolutionResult> resolve(ConfigDataLocationResolver<?> resolver, ConfigDataLocationResolverContext context, ConfigDataLocation location, Profiles profiles) { // 这里主要用于获取默认的配置文件信息,这里的加载不带有任何环境信息 List<ConfigDataResolutionResult> resolved = resolve(location, false, () -> resolver.resolve(context, location)); if (profiles == null) { return resolved; } // 这里的文件的配置,是带有Profile信息的配置文件加载。 // 当第一次加载的时候,其实并没有profiles信息,因此这里是加载不到的 // 当默认application配置中配置了spring.profiles.active的时候,则带有profiles配置, // 该配置就会生效 List<ConfigDataResolutionResult> profileSpecific = resolve(location, true, () -> resolver.resolveProfileSpecific(context, location, profiles)); return merge(resolved, profileSpecific); }
2.13 合并配置
在以上的代码中我们知道,因为spring-cloud的引入,会自动的引入bootstrap配置以及与spring-cloud相关的配置,但是在创建的时候,却是单独的加载以及创建了一个父容器,这是就会涉及到对两个环境配置的合并。
在ApplicationContext被加载以前,会做容器初始化必要的环境准备,在加载流程中可以分为三个步骤:
prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner); refreshContext(context); afterRefresh(context, applicationArguments);
在prepareContext中就会包含了环境配置合并的操作。
context.setEnvironment(environment); postProcessApplicationContext(context); // 执行初始化器 applyInitializers(context); listeners.contextPrepared(context);
BootstrapApplicationListener#AncestorInitializer
该类实在bootstrap
的从容器初始化完成后,被加入到SpringApplication的初始化器列表哦之中,具体可以参考BootstrapApplicationListener
处理事件的源码。
private void reorderSources(ConfigurableEnvironment environment) { // 从配置源中移除springCloudDefaultProperties配置 PropertySource<?> removed = environment.getPropertySources().remove(DEFAULT_PROPERTIES); // 判断是否为ExtendedDefaultPropertySource的子类 if (removed instanceof ExtendedDefaultPropertySource) { ExtendedDefaultPropertySource defaultProperties = (ExtendedDefaultPropertySource) removed; // 将springCloudDefaultProperties重新加入到配置源中 environment.getPropertySources() .addLast(new MapPropertySource(DEFAULT_PROPERTIES, defaultProperties.getSource())); // 遍历springCloudDefaultProperties中的已经加载的配置源信息,这里就主要包括了 // bootstrap, bootstrap-profile等配置文件内容 // 这里我们可以知道,bootstrap的优先级在application之后的, 因此在启动的过程中,可以知道bootstrap的优先级很低 for (PropertySource<?> source : defaultProperties.getPropertySources().getPropertySources()) { if (!environment.getPropertySources().contains(source.getName())) { environment.getPropertySources().addBefore(DEFAULT_PROPERTIES, source); } } } }
以上就是spring-boot在处理环境配置时的逻辑。后续会有关于nacos做配置管理的相关文章分析。
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