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Spring Cloud 中自定义外部化扩展机制原理及实战记录

2022-02-25 14:20:01 作者：跟着Mic学架构

这篇文章主要介绍了Spring Cloud 中自定义外部化扩展机制原理及实战,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细，对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下

Spring Cloud针对Environment的属性源功能做了增强，

在spring-cloud-contenxt这个包中，提供了PropertySourceLocator接口，用来实现属性文件加载的扩展。我们可以通过这个接口来扩展自己的外部化配置加载。这个接口的定义如下

public interface PropertySourceLocator {

   /**
    * @param environment The current Environment.
    * @return A PropertySource, or null if there is none.
    * @throws IllegalStateException if there is a fail-fast condition.
    */
   PropertySource<?> locate(Environment environment);
}

locate这个抽象方法，需要返回一个PropertySource对象。

这个PropertySource就是Environment中存储的属性源。也就是说，我们如果要实现自定义外部化配置加载，只需要实现这个接口并返回PropertySource即可。

按照这个思路，我们按照下面几个步骤来实现外部化配置的自定义加载。

自定义PropertySource

既然PropertySourceLocator需要返回一个PropertySource，那我们必须要定义一个自己的PropertySource，来从外部获取配置来源。

GpDefineMapPropertySource 表示一个以Map结果作为属性来源的类。

public class GpDefineMapPropertySource extends MapPropertySource {
    /**
     * Create a new {@code MapPropertySource} with the given name and {@code Map}.
     *
     * @param name   the associated name
     * @param source the Map source (without {@code null} values in order to get
     *               consistent {@link #getProperty} and {@link #containsProperty} behavior)
     */
    public GpDefineMapPropertySource(String name, Map<String, Object> source) {
        super(name, source);
    }

    @Override
    public Object getProperty(String name) {
        return super.getProperty(name);
    public String[] getPropertyNames() {
        return super.getPropertyNames();
}

扩展PropertySourceLocator

扩展PropertySourceLocator，重写locate提供属性源。

而属性源是从gupao.json文件加载保存到自定义属性源GpDefineMapPropertySource中。

public class GpJsonPropertySourceLocator implements PropertySourceLocator {

    //json数据来源
    private final static String DEFAULT_LOCATION="classpath:gupao.json";
    //资源加载器
    private final ResourceLoader resourceLoader=new DefaultResourceLoader(getClass().getClassLoader());
    @Override
    public PropertySource<?> locate(Environment environment) {
        //设置属性来源
        GpDefineMapPropertySource jsonPropertySource=new GpDefineMapPropertySource
                ("gpJsonConfig",mapPropertySource());
        return jsonPropertySource;
    }
    private Map<String,Object> mapPropertySource(){
        Resource resource=this.resourceLoader.getResource(DEFAULT_LOCATION);
        if(resource==null){
            return null;
        }
        Map<String,Object> result=new HashMap<>();
        JsonParser parser= JsonParserFactory.getJsonParser();
        Map<String,Object> fileMap=parser.parseMap(readFile(resource));
        processNestMap("",result,fileMap);
        return result;
    //加载文件并解析
    private String readFile(Resource resource){
        FileInputStream fileInputStream=null;
        try {
            fileInputStream=new FileInputStream(resource.getFile());
            byte[] readByte=new byte[(int)resource.getFile().length()];
            fileInputStream.read(readByte);
            return new String(readByte,"UTF-8");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if(fileInputStream!=null){
                try {
                    fileInputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        return null;
	//解析完整的url保存到result集合。 为了实现@Value注入
    private void processNestMap(String prefix,Map<String,Object> result,Map<String,Object> fileMap){
        if(prefix.length()>0){
            prefix+=".";
        for (Map.Entry<String, Object> entrySet : fileMap.entrySet()) {
            if (entrySet.getValue() instanceof Map) {
                processNestMap(prefix + entrySet.getKey(), result, (Map<String, Object>) entrySet.getValue());
            } else {
                result.put(prefix + entrySet.getKey(), entrySet.getValue());
}

Spring.factories

在/META-INF/spring.factories文件中，添加下面的spi扩展，让Spring Cloud启动时扫描到这个扩展从而实现GpJsonPropertySourceLocator的加载。

org.springframework.cloud.bootstrap.BootstrapConfiguration=\
  com.gupaoedu.env.GpJsonPropertySourceLocator

编写controller测试

@RestController
public class ConfigController {
    @Value("${custom.property.message}")
    private String name;
    
    @GetMapping("/")
    public String get(){
        String msg=String.format("配置值:%s",name);
        return msg;
    }
}

阶段性总结

通过上述案例可以发现，基于Spring Boot提供的PropertySourceLocator扩展机制，可以轻松实现自定义配置源的扩展。

于是，引出了两个问题。

PropertySourceLocator是在哪个被触发的？
既然能够从gupao.json中加载数据源，是否能从远程服务器上加载呢？

PropertySourceLocator加载原理

先来探索第一个问题，PropertySourceLocator的执行流程。

SpringApplication.run

在spring boot项目启动时，有一个prepareContext的方法，它会回调所有实现了ApplicationContextInitializer的实例，来做一些初始化工作。

ApplicationContextInitializer是Spring框架原有的东西，它的主要作用就是在,ConfigurableApplicationContext类型(或者子类型)的ApplicationContext做refresh之前，允许我们对ConfiurableApplicationContext的实例做进一步的设置和处理。

它可以用在需要对应用程序上下文进行编程初始化的web应用程序中，比如根据上下文环境来注册propertySource，或者配置文件。而Config 的这个配置中心的需求恰好需要这样一个机制来完成。

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
   //省略代码...
        prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
   //省略代码
    return context;
}

PropertySourceBootstrapConfiguration.initialize

其中,PropertySourceBootstrapConfiguration就实现了ApplicationContextInitializer，initialize方法代码如下。

@Override
public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
    List<PropertySource<?>> composite = new ArrayList<>();
    //对propertySourceLocators数组进行排序，根据默认的AnnotationAwareOrderComparator
    AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.propertySourceLocators);
    boolean empty = true;
    //获取运行的环境上下文
    ConfigurableEnvironment environment = applicationContext.getEnvironment();
    for (PropertySourceLocator locator : this.propertySourceLocators) {
        //回调所有实现PropertySourceLocator接口实例的locate方法，并收集到source这个集合中。
        Collection<PropertySource<?>> source = locator.locateCollection(environment);
        if (source == null || source.size() == 0) { //如果source为空，直接进入下一次循环
            continue;
        }
        //遍历source，把PropertySource包装成BootstrapPropertySource加入到sourceList中。
        List<PropertySource<?>> sourceList = new ArrayList<>();
        for (PropertySource<?> p : source) {
            sourceList.add(new BootstrapPropertySource<>(p));
        }
        logger.info("Located property source: " + sourceList);
        composite.addAll(sourceList);//将source添加到数组
        empty = false; //表示propertysource不为空
    }
     //只有propertysource不为空的情况，才会设置到environment中
    if (!empty) {
        //获取当前Environment中的所有PropertySources.
        MutablePropertySources propertySources = environment.getPropertySources();
        String logConfig = environment.resolvePlaceholders("${logging.config:}");
        LogFile logFile = LogFile.get(environment);
       // 遍历移除bootstrapProperty的相关属性
        for (PropertySource<?> p : environment.getPropertySources()) {
            
            if (p.getName().startsWith(BOOTSTRAP_PROPERTY_SOURCE_NAME)) {
                propertySources.remove(p.getName());
            }
        }
        //把前面获取到的PropertySource，插入到Environment中的PropertySources中。
        insertPropertySources(propertySources, composite);
        reinitializeLoggingSystem(environment, logConfig, logFile);
        setLogLevels(applicationContext, environment);
        handleIncludedProfiles(environment);
    }
}

上述代码逻辑说明如下。

1.首先this.propertySourceLocators，表示所有实现了PropertySourceLocators接口的实现类，其中就包括我们前面自定义的GpJsonPropertySourceLocator。

2.根据默认的 AnnotationAwareOrderComparator 排序规则对propertySourceLocators数组进行排序。

3.获取运行的环境上下文ConfigurableEnvironment

4.遍历propertySourceLocators时

调用 locate 方法，传入获取的上下文environment
将source添加到PropertySource的链表中
设置source是否为空的标识标量empty

5.source不为空的情况，才会设置到environment中返回Environment的可变形式，可进行的操作如addFirst、addLast移除propertySources中的bootstrapProperties根据config server覆写的规则，设置propertySources处理多个active profiles的配置信息

返回Environment的可变形式，可进行的操作如addFirst、addLast
移除propertySources中的bootstrapProperties
根据config server覆写的规则，设置propertySources
处理多个active profiles的配置信息

注意：this.propertySourceLocators这个集合中的PropertySourceLocator，是通过自动装配机制完成注入的，具体的实现在BootstrapImportSelector这个类中。

ApplicationContextInitializer的理解和使用

创建一个TestApplicationContextInitializer

public class TestApplicationContextInitializer implements ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>{
    @Override
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
        ConfigurableEnvironment ce=applicationContext.getEnvironment();
        for(PropertySource<?> propertySource:ce.getPropertySources()){
            System.out.println(propertySource);
        }
        System.out.println("--------end");
    }
}

添加spi加载

创建一个文件/resources/META-INF/spring.factories。添加如下内容

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer= \
  com.gupaoedu.example.springcloudconfigserver9091.TestApplicationContextInitializer

在控制台就可以看到当前的PropertySource的输出结果。

ConfigurationPropertySourcesPropertySource {name='configurationProperties'}
StubPropertySource {name='servletConfigInitParams'}
StubPropertySource {name='servletContextInitParams'}
PropertiesPropertySource {name='systemProperties'}
OriginAwareSystemEnvironmentPropertySource {name='systemEnvironment'}
RandomValuePropertySource {name='random'}
MapPropertySource {name='configServerClient'}
MapPropertySource {name='springCloudClientHostInfo'}
OriginTrackedMapPropertySource {name='applicationConfig: [classpath:/application.yml]'}
MapPropertySource {name='kafkaBinderDefaultProperties'}
MapPropertySource {name='defaultProperties'}
MapPropertySource {name='springCloudDefaultProperties'}

到此这篇关于Spring Cloud 中自定义外部化扩展机制原理及实战的文章就介绍到这了,更多相关Spring Cloud 扩展机制原理内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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