SpringBoot是如何加載配置文件的？

前言

本文針對版本2.2.0.RELEASE來分析SpringBoot的配置處理源碼，經過查看SpringBoot的源碼來弄清楚一些常見的問題好比：

1. SpringBoot從哪裏開始加載配置文件？
2. SpringBoot從哪些地方加載配置文件？
3. SpringBoot是如何支持yaml和properties類型的配置文件？
4. 若是要支持json配置應該如何作？
5. SpringBoot的配置優先級是怎麼樣的？
6. placeholder是如何被解析的?

帶着咱們的問題一塊兒去看一下SpringBoot配置相關的源代碼，找出問題的答案。

SpringBoot從哪裏開始加載配置文件？

SpringBoot加載配置文件的入口是由ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件進入的，SpringBoot會在SpringApplication的構造函數中經過spring.factories文件獲取ApplicationListener的實例類：

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
	...
	setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
    ...
}
複製代碼

spring.factories中有一個ConfigFileApplicationListener類，它會監聽ApplicationEnvironmentPreparedEvent而後再加載配置文件 ：

# Application Listeners
org.springframework.context.ApplicationListener= org.springframework.boot.context.config.ConfigFileApplicationListener
...
複製代碼

有了事件和事件處理的類後，再找出發送事件的地方，就能夠搞清楚SpringBoot是怎麼加載配置文件的了，SpringBoot在啓動以前先初始化好SpringApplicationRunListeners這個類，它會實現SpringApplicationRunListener接口而後對事件進行轉發：

class SpringApplicationRunListeners {

	private final Log log;

	private final List<SpringApplicationRunListener> listeners;

	SpringApplicationRunListeners(Log log, Collection<? extends SpringApplicationRunListener> listeners) {
		this.log = log;
		this.listeners = new ArrayList<>(listeners);
	}
 
	void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment) {
		for (SpringApplicationRunListener listener : this.listeners) {
			listener.environmentPrepared(environment);
		}
	}
	...
}
複製代碼

獲取SpringApplicationRunListeners的代碼以下：

private SpringApplicationRunListeners getRunListeners(String[] args) {
	Class<?>[] types = new Class<?>[] { SpringApplication.class, String[].class };
	return new SpringApplicationRunListeners(logger,
			getSpringFactoriesInstances(SpringApplicationRunListener.class, types, this, args));
}

複製代碼

一樣也會去加載spring.factories文件，該文件有一個EventPublishingRunListener類，該類的做用就是SpringBoot的事件轉換成ApplicationEvent發送出去。

# Run Listeners
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=\
org.springframework.boot.context.event.EventPublishingRunListener
複製代碼

小結

• SpringBoot會將事件轉換成ApplicationEvent再分發
• SpringBoot是經過監聽ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件來加載配置文件的
• ConfigFileApplicationListener是處理配置文件的主要類

SpringBoot從哪些地方加載配置文件？

上面已經分析到ConfigFileApplicationListener是處理配置文件的主要類，而後進一步的查看SpringBoot是從哪些地址加載配置文件，進入ConfigFileApplicationListener類後會有兩個默認的常量：

private static final String DEFAULT_SEARCH_LOCATIONS = "classpath:/,classpath:/config/,file:./,file:./config/";
private static final String DEFAULT_NAMES = "application";
複製代碼

首先在沒有任何配置的狀況下，會從DEFAULT_SEARCH_LOCATIONS常量列出來的位置中加載文件名爲DEFAULT_NAMES（.properties或yml)的文件，默認位置包括：

• classpath根目錄（classpath:/）
• classpath裏面的config文件目錄（classpath:/config/）
• 程序運行目錄（file:./）
• 程序運行目錄下的config目錄（file:./config/）

上面說的是沒有額外配置的狀況，SpringBoot足夠靈活能夠指定配置文件搜索路徑、配置文件名，在ConfigFileApplicationListener類中有個getSearchLocations方法，它主要負責獲取配置搜索目錄：

private Set<String> getSearchLocations() {
if (this.environment.containsProperty(CONFIG_LOCATION_PROPERTY)) {
		return getSearchLocations(CONFIG_LOCATION_PROPERTY);
	}
	Set<String> locations = getSearchLocations(CONFIG_ADDITIONAL_LOCATION_PROPERTY);
	locations.addAll(
			asResolvedSet(ConfigFileApplicationListener.this.searchLocations, DEFAULT_SEARCH_LOCATIONS));
	return locations;
}
複製代碼

它的操做步驟大體以下：

1. 檢查是否有spring.config.location屬性，若是存在則直接使用它的值
2. 從spring.config.additional-location屬性中獲取搜索路徑
3. 將默認搜索路徑添加到搜索集合

這裏就能夠肯定SpringBoot配置的搜索路徑有兩種狀況：若是配置了spring.config.location則直接使用，不然使用spring.config.additional-location的屬性值 + 默認搜索路徑。

SpringBoot是如何支持yaml和properties類型的配置文件？

SpringBoot的配置支持properties和yaml文件，SpringBoot是如何解析這兩種文件的呢，繼續分析ConfigFileApplicationListener這個類，裏面有個子類叫Loader加載配置文件主要的工做就是由這貨負責，可是直接讀取properties和yaml並轉換成PropertySource仍是由裏面的PropertySourceLoader負責：

Loader(ConfigurableEnvironment environment, ResourceLoader resourceLoader) {
	...
	this.propertySourceLoaders = SpringFactoriesLoader.loadFactories(PropertySourceLoader.class,
			getClass().getClassLoader());
}
複製代碼

構造Loader對象的時候就會先加載PropertySourceLoader，加載方式仍是從spring.factories中讀取：

# PropertySource Loaders
org.springframework.boot.env.PropertySourceLoader=\
org.springframework.boot.env.PropertiesPropertySourceLoader,\
org.springframework.boot.env.YamlPropertySourceLoader
複製代碼

其中配置了兩個PropertySourceLoader的實現類：

• PropertiesPropertySourceLoader
• YamlPropertySourceLoader

看名字就知道是分別負責properties和yaml的啦。

若是要支持json配置應該如何作？

若是不喜歡properties和yaml這兩種格式，想要定義json作爲配置文字格式能夠直接定義json類型的PropertySourceLoader：

public class JSONPropertySourceLoader implements PropertySourceLoader {

    @Override
    public String[] getFileExtensions() {
        return new String[] {"json"};
    }
    
    @Override
    public List<PropertySource<?>> load(String name, Resource resource) throws IOException {

        if(resource == null || !resource.exists()){
            return Collections.emptyList();
        }

        Map<String, Object> configs = JSON.parseObject(resource.getInputStream(), Map.class);

        return Collections.singletonList(
                new MapPropertySource(name, configs)
        );
    }
}
複製代碼

而後在resources目錄裏面創建個META-INF，再添加個spring.factories裏面的內容以下：

org.springframework.boot.env.PropertySourceLoader=\
com.csbaic.arch.spring.env.loader.JSONPropertySourceLoader
複製代碼

最後在resources目錄裏面建個application.json的配置文件 ：

{
  "spring.application.name": "JSONConfig"
}
複製代碼

正常啓動SpringBoot獲取spring.applicaiton.name的配置的值就是JSONConfig：

2019-11-02 14:50:17.730  INFO 55275 --- [           main] c.c.a.spring.env.SpringEnvApplication    : JSONConfig
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SpringBoot的配置優先級是怎麼樣的？

SpringBoot中有個PropertySource接口，專門用來保存屬性常見的實現類有：

• CommandLinePropertySource
• MapPropertySource
• SystemEnvironmentPropertySource
• ....

另外爲了集中管理PropertySource還抽象出一個PropertySources接口，PropertySources就一個實現類叫：MutablePropertySources，它將全部的PropertySource都放置在一個名叫propertySourceList集合中，同時提供一些修改操做方法：

public void addFirst(PropertySource<?> propertySource) {}
public void addLast(PropertySource<?> propertySource) {}
public void addBefore(String relativePropertySourceName, PropertySource<?> propertySource) {}
public void addAfter(String relativePropertySourceName, PropertySource<?> propertySource) {}
public int precedenceOf(PropertySource<?> propertySource) {	}
public PropertySource<?> remove(String name) {}
public void replace(String name, PropertySource<?> propertySource) {}
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全部的PropertySource都保存在propertySourceList中，越小的索引優先級越高，因此若是想要覆蓋屬性只要保證優化級夠高就行。

placeholder是如何被解析的?

繼續分析ConfigFileApplicationListener的Loader子類，在構造時還會建立一個PropertySourcesPlaceholdersResolver，placeholder的解析都由它來完成：

Loader(ConfigurableEnvironment environment, ResourceLoader resourceLoader) {

	this.placeholdersResolver = new PropertySourcesPlaceholdersResolver(this.environment);
}
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分析PropertySourcesPlaceholdersResolver發現，真正完成解析是由PropertyPlaceholderHelper完成，PropertySourcesPlaceholdersResolver 在構造的時候就會建立一個PropertyPlaceholderHelper

public PropertySourcesPlaceholdersResolver(Iterable<PropertySource<?>> sources, PropertyPlaceholderHelper helper) {
	this.sources = sources;
	this.helper = (helper != null) ? helper : new PropertyPlaceholderHelper(SystemPropertyUtils.PLACEHOLDER_PREFIX,
			SystemPropertyUtils.PLACEHOLDER_SUFFIX, SystemPropertyUtils.VALUE_SEPARATOR, true);
}
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PropertySourcesPlaceholdersResolver 在建立 PropertyPlaceholderHelper 的時候會傳遞三個參數：前綴、後綴、默認值分割符，分別由如下三個常量表示：

public static final String PLACEHOLDER_PREFIX = "${";
public static final String PLACEHOLDER_SUFFIX = "}";
public static final String VALUE_SEPARATOR = ":";
複製代碼

這樣 PropertyPlaceholderHelper 在解析placeholder時就能知道以什麼格式來解析好比：${spring.application.name}這個placeholder就會被解析成屬性值。

總結

SpringBoot的配置很是靈活配置能夠來自文件、環境變量、JVM系統屬性、配置中心等等，SpringBoot經過 PropertySource和PropertySources實現屬性優先級、CRUD的統一管理，爲開發者提供統一的配置抽象。

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