Spring中的Environment外部化配置管理详解

  • 发布时间:2022-02-21 21:32:14
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Environment的中文意思是环境,它表示整个spring应用运行时的环境信息,它包含两个关键因素

  • profiles
  • properties

profiles

profiles这个概念相信大家都已经理解了,最常见的就是不同环境下,决定当前spring容器中的不同配置上下文的解决方案。比如针对开发环境、测试环境、生产环境,构建不同的application.properties配置项,这个时候我们可以通过profiles这个属性来决定当前spring应用上下文中生效的配置项。

实际上,通过profiles可以针对bean的配置进行逻辑分组。 简单来说,我们可以通过profiles来针对不同的bean进行逻辑分组,这个分组和bean本身的定义没有任何关系,无论是xml还是注解方式,都可以配置bean属于哪一个profile分组。

当存在多个profile分组时,我们可以指定哪一个profile生效,当然如果不指定,spring会根据默认的profile去执行。我们来通过一个代码演示一下。

ProfileService

创建一个普通的类,代码如下

public class ProfileService {
    private String profile;

    public ProfileService(String profile) {

        this.profile = profile;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "ProfileService{" +
                "profile='" + profile + '\'' +
                '}';
    }
}

声明一个配置类

在配置类中,构建两个bean,配置不同的profile。

@Configuration
public class ProfileConfiguration {

    @Bean
    @Profile("dev")
    public ProfileService profileServiceDev(){
        return new ProfileService("dev");
    }

    @Bean
    @Profile("prod")
    public ProfileService profileServiceProd(){
        return new ProfileService("prod");
    }
}

定义测试方法

public class ProfileMain {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext=new AnnotationConfigApplicationContext();
//        applicationContext.getEnvironment().setActiveProfiles("prod");
        applicationContext.register(ProfileConfiguration.class);
        applicationContext.refresh();
        System.out.println(applicationContext.getBean(ProfileService.class));
    }
}

可以通过很多种方式来激活配置,默认情况下不添加applicationContext.getEnvironment().setActiveProfiles("prod");时,会发现bean没有被装载。添加了之后,会根据当前激活的profiles来决定装载哪个bean。

除此之外,我们还可以在启动参数中增加-Dspring.profiles.active=prod来决定当前激活哪个profile。该属性可以配置在系统环境变量、JVM系统属性、等。

注意配置文件不是单选;可能会同时激活多个配置文件,编程式的使用方法setActiveProfiles(),该方法接收String数组参数,也就是多个配置文件名

applicationContext.getEnvironment().setActiveProfiles("prod","dev");

如果没有任何profile配置被激活,默认的profile将会激活。
默认profile配置文件可以更改,通过环境变量的setDefaultProfiles方法,或者是声明的spring.profiles.default属性值

profiles总结

简单总结一下profiles,通过profiles可以最一组bean进行逻辑分组,这些逻辑分组的bean会根据Environment上下文中配置的激活的profile来进行加载,也就是Environment对于profiles配置来说,它能决定当前激活的是哪个profile配置。

  • 一个profile就是一组Bean定义的逻辑分组。

  • 这个分组,也就 这个profile,被赋予一个命名,就是这个profile名字。

  • 只有当一个profile处于active状态时,它对应的逻辑上组织在一起的这些Bean定义才会被注册到容器中。

  • Bean添加到profile可以通过XML定义方式或者annotation注解方式。

  • Environment对于profile所扮演的角色是用来指定哪些profile是当前活跃的缺省。

Properties

properties的作用就是用来存放属性的,它可以帮我们管理各种配置信息。这个配置的来源可以是properties文件、JVM properties、系统环境变量、或者专门的Properties对象等。

我们来看一下Environment这个接口,它继承了PropertyResolver,这个接口和属性的操作有关,也就是我们可以通过Environment来设置和获得相关属性。

public interface Environment extends PropertyResolver {
    String[] getActiveProfiles();

    String[] getDefaultProfiles();

    /** @deprecated */
    @Deprecated
    boolean acceptsProfiles(String... var1);

    boolean acceptsProfiles(Profiles var1);
}

至此,我们可以可以简单的总结Environment的作用,Environment提供了不同的profile配置,而PropertyResolver提供了配置的操作,由此我们可以知道,Spring 容器可以根据不同的profile来获取不同的配置信息,从而实现Spring容器中运行时环境的处理。

environment的应用

  • 在spring boot应用中,修改application.properties配置

    env=default
    
  • 创建一个Controller进行测试

    @RestController
    public class EnvironementController {
    
        @Autowired
        Environment environment;
    
        @GetMapping("/env")
        public String env(){
            return environment.getProperty("env");
        }
    }
    

指定profile属性

在前面的内容中我们介绍了profile和property这两个概念,现在我们来结合使用加深对这两者的理解。

在spring boot应用中,默认的外部化配置是application.properties文件,事实上,除了这个默认的配置文件之外,我们还可以使用springboot中的约定命名格式来实现不同环境的配置

application-profile.properties

当前spring boot应用选择使用哪个properties文件作为上下文环境配置,取决与当前激活的profile。同样,我们可以通过很多种方式来激活,比如在application.properties中增加spring.profiles.active=dev这种方式,也可以在JVM参数中增加该配置来指定生效的配置。

在不指定的情况下,则使用默认的配置文件,简单来说,如果没有显式激活某一个配置文件,那么应用程序就将加载application-default.properties中的属性。

这个功能非常实用,一般的公司里面都会有几套运行环境,比如开发、测试、生产环境,这些环境中会有一些配置信息是不同的,比如服务器地址。那我们需要针对不同的环境使用指定的配置信息,通过这种方式就可以很方便的去解决。

@Value注解的使用

在properties文件中定义的属性,除了可以通过environment的getProperty方法获取之外,spring还提供了@Value注解,

@RestController
public class EnvironementController {

    @Value("${env}")
    private String env;

    @GetMapping("/env")
    public String env(){
        return env;
    }
}

spring容器在加载一个bean时,当发现这个Bean中有@Value注解时,那么它可以从Environment中将属性值进行注入,如果Environment中没有这个属性,则会报错。

Spring Environment原理设计

结合前面咱们讲过的内容,我们来推测一下Environment的实现原理。

简单演示一下Environment中的配置来源

  • @Value("${java.version}") 获取System.getProperties , 获取系统属性
  • 配置command的jvm参数, -Denvtest=command

基于现有的内容的推导,我们可以画出下面这样一个图。

image-20211216204620415

  • 第一部分是属性定义,这个属性定义可以来自于很多地方,比如application.properties、或者系统环境变量等。
  • 然后根据约定的方式去指定路径或者指定范围去加载这些配置,保存到内存中。
  • 最后,我们可以根据指定的key从缓存中去查找这个值。

下面这个是表示Environment的类关系图,这个类关系图还是非常清晰的体现了Environment的原理。

image-20211216210040646

上述类图的核心API说明如下

  1. Environment接口,继承了PropertyResolver。 PropertyResolver,它主要有两个作用。

    • 通过propertyName属性名获取与之对应的propertValue属性值(getProperty)。

    • ${propertyName:defaultValue}格式的属性占位符,替换为实际的值(resolvePlaceholders)。

  2. PropertyResolver的具体实现类是PropertySourcesPropertyResolver,属性源的解决方案。该类是体系中唯一的完整实现类。它以PropertySources属性源集合(内部持有属性源列表List )为属性值的来源,按序遍历每个PropertySource,获取到一个非null的属性值则返回。

其中,PropertySourcesPropertyResolver中的List ,表示不同属性源的来源,它的类关系图如下,表示针对不同数据源的存储。

image-20211216211933822

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