SpringBoot中如何扩展外部化配置

Environment实现原理

在基于SpringBoot开发的应用中，我们常常会在application.properties、application-xxx.properties、application.yml、application-xxx.yml等配置文件中设置一些属性值，然后通过@Value、@ConfigurationProperties等注解获取，或者采用编码的方式通过Environment获取。

# application.properties
my.config.appId=demo

@RestController
public class WebController {
    
    

    @Value("${my.config.appId}")
    private String appId;

    @Autowired
    private Environment env;

    @Autowired
    private ConfigurableEnvironment environment;

    @GetMapping("/appInfo")
    public String appInfo() {
    
    
        System.out.println(environment.getProperty("my.config.appId"));
        System.out.println(env.getProperty("my.config.appId"));
        System.out.println(appId);
        System.out.println(env == environment); //true
        return appId;
    }
}

实际上env和environment是同一个对象，在Spring中ConfigurableEnvironment是Environment的子类，具体实现类全部是通过implements ConfigurableEnvironment接口来实现，所以所有可以拿到Environment接口地方都可以强制转换为ConfigurableEnvironment。

ConfigurableEnvironment继承Environment，Environment继承PropertyResolver，主要提供了对属性获取方法，AbstractEnvironment做为抽象类实现了ConfigurableEnvironment接口方法，其内部是通过org.springframework.core.env.MutablePropertySources来保存不同类型的属性资源。而MutablePropertySources内部实际上就是List<PropertySource<?>>集合。

public interface ConfigurableEnvironment extends Environment, ConfigurablePropertyResolver {
    
    
	void setActiveProfiles(String... profiles);
	void addActiveProfile(String profile);
	void setDefaultProfiles(String... profiles);

    //MutablePropertySources 内部实际上就是**List<PropertySource<?>>集合
	MutablePropertySources getPropertySources();

	Map<String, Object> getSystemProperties();
	Map<String, Object> getSystemEnvironment();
	void merge(ConfigurableEnvironment parent);
}

PropertySource是什么呢?

其实就是一个key-value集合，key就是一个配置项，value就是配置的值。
例如: 通过System.getProperties()得到的系统属性就是一种类型的PropertySource，通过application.yml配置的属性是另一种属性资源。当调用env.getProperty()获取属性值时，会遍历PropertySource集合，只要有一个PropertySource中有对应属性值则不再继续遍历查找，所以在集合中越靠前的属性优先级越高。

获取某个配置项值的访问方式，源码如下：
org.springframework.core.env.PropertySourcesPropertyResolver#getProperty(java.lang.String, java.lang.Class<T>, boolean)

protected <T> T getProperty(String key, Class<T> targetValueType, boolean resolveNestedPlaceholders) {
    
    
	if (this.propertySources != null) {
    
    
		for (PropertySource<?> propertySource : this.propertySources) {
    
    
			if (logger.isTraceEnabled()) {
    
    
				logger.trace("Searching for key '" + key + "' in PropertySource '" + propertySource.getName() + "'");
			}
			Object value = propertySource.getProperty(key);
			if (value != null) {
    
    
				if (resolveNestedPlaceholders && value instanceof String) {
    
    
					value = resolveNestedPlaceholders((String) value);
				}
				logKeyFound(key, propertySource, value);
				return convertValueIfNecessary(value, targetValueType);
			}
		}
	}
	if (logger.isTraceEnabled()) {
    
    
		logger.trace("Could not find key '" + key + "' in any property source");
	}
	return null;
}

如何扩展自己的外部化配置？

实际上我们可以利用SpringBoot中的扩展点，拿到ConfigurableEnvironment对象来获取到MutablePropertySources，添加自己的PropertySource就行，例如可以访问一个http接口，获取外部化配置。

扩展接口及优先级如下

梯形缩进表示内部调用了下面的接口实现

1. org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener#environmentPrepared(ConfigurableBootstrapContext, ConfigurableEnvironment)
   • ApplicationListener< org.springframework.boot.context.event.ApplicationEnvironmentPreparedEvent> EnvironmentPostProcessorApplicationListener
     • org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor
       • org.springframework.boot.context.config.ConfigDataLoader
         • org.springframework.boot.env.PropertySourceLoader
2. org.springframework.context.ApplicationContextInitializer#initialize
3. org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener#contextPrepared
   • org.springframework.boot.context.event.ApplicationPreparedEvent
4. org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistryPostProcessor#postProcessBeanDefinitionRegistry
5. org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor#postProcessBeanFactory

但是在4.BeanDefinitionRegistryPostProcessor和5.BeanFactoryPostProcessor中扩展时机比较晚，这个时候已经执行完包扫描，如果在这个时机添加自己的外部化配置，对于注解@ConditionalOnProperty可能大部分不会生效。

Apollo配置中心客户端和SpringBoot的整合实现

Apollo配置中心客户端是如何与SpringBoot整合的?

开源的Apollo配置中心默认启动就是通过BeanFactoryPostProcessor来扩展apollo上的配置到Spring的Environment中,
@EnableApolloConfig 注解向Spring中导入了bean com.ctrip.framework.apollo.spring.config.PropertySourcesProcessor，PropertySourcesProcessor同时实现了org.springframework.core.PriorityOrdered并设置了最高的执行优先级Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE，但是由于包扫描已经在PropertySourcesProcessor之前执行完成，所以即使设置了最高优先级，同样无法解决在Spring执行包扫描阶段访问不到apllo上的配置问题。

因此在SpringBoot项目中，apollo提供了另一种启动方式，使用配置项apollo.bootstrap.enabled = true来解决，实现类为com.ctrip.framework.apollo.spring.boot.ApolloApplicationContextInitializer，其主要是通过实现第2个扩展接口org.springframework.context.ApplicationContextInitializer来提前将apollo的PropertySource添加到Spring的Environment中。
这样我们就可以通过Environment来获取到apollo中的配置项值。而@ConditionalOnProperty则是从Environment获取属性值来判断的条件是否成立，因此使用该接口扩展Environment，@ConditionalOnProperty注解则可以在启动阶段正常访问到apollo中的配置项。