基于Spring Boot 3.1.0 系列文章

Spring Boot 源码阅读初始化环境搭建

Spring Boot 框架整体启动流程详解

Spring Boot 系统初始化器详解

Spring Boot 监听器详解

Spring Boot banner详解

Spring Boot 属性配置解析

Spring Boot 属性加载原理解析

在《Spring Boot 框架整体启动流程详解》中，我们了解到有一步是准备环境prepareEnvironment，属性加载就是在这一步开始的。

private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(SpringApplicationRunListeners listeners,
		DefaultBootstrapContext bootstrapContext, ApplicationArguments applicationArguments) {
    
    
	//创建并配置环境
	ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment();
	//配置环境，如果需要转换服务，添加ApplicationConversionService，另外委托给了configurePropertySources（属性源）和configureProfiles（配置文件），子类可以覆盖该方法或分别覆盖两者进行细粒度控制
	configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs());
	//将ConfigurationPropertySource支持附加到指定的环境
	ConfigurationPropertySources.attach(environment);
	//调用environmentPrepared方法
	listeners.environmentPrepared(bootstrapContext, environment);
	//将defaultProperties属性源移动到指定配置环境的最后
	DefaultPropertiesPropertySource.moveToEnd(environment);
	Assert.state(!environment.containsProperty("spring.main.environment-prefix"),
			"Environment prefix cannot be set via properties.");
			//绑定环境到SpringApplication
	bindToSpringApplication(environment);
	//非自定义环境配置，就将其转换为标准类型
	if (!this.isCustomEnvironment) {
    
    
		EnvironmentConverter environmentConverter = new EnvironmentConverter(getClassLoader());
		environment = environmentConverter.convertEnvironmentIfNecessary(environment, deduceEnvironmentClass());
	}
	//重新将ConfigurationPropertySource支持附加到指定的环境
	ConfigurationPropertySources.attach(environment);
	return environment;
}

进入getOrCreateEnvironment()

private ConfigurableEnvironment getOrCreateEnvironment() {
    
    
//判断environment 是否为null，不为null使用environment
	if (this.environment != null) {
    
    
		return this.environment;
	}
	//根据web应用程序类型，通过applicationContextFactory创建environment
	ConfigurableEnvironment environment = this.applicationContextFactory.createEnvironment(this.webApplicationType);
	//如果environment为null，并且applicationContextFactory不是用的默认ApplicationContextFactory
	if (environment == null && this.applicationContextFactory != ApplicationContextFactory.DEFAULT) {
    
    
	//使用默认的ApplicationContextFactory创建environment
		environment = ApplicationContextFactory.DEFAULT.createEnvironment(this.webApplicationType);
	}
	//如果不为null返回environment，否则只显示创建一个ApplicationEnvironment
	return (environment != null) ? environment : new ApplicationEnvironment();
}

this.applicationContextFactory 由于没有显示设置，使用的是默认的ApplicationContextFactory
private ApplicationContextFactory applicationContextFactory = ApplicationContextFactory.DEFAULT;
ApplicationContextFactory DEFAULT = new DefaultApplicationContextFactory();

进入createEnvironment(this.webApplicationType)中：

public ConfigurableEnvironment createEnvironment(WebApplicationType webApplicationType) {
    
    
	return getFromSpringFactories(webApplicationType, ApplicationContextFactory::createEnvironment, null);
}

进入getFromSpringFactories中：

private <T> T getFromSpringFactories(WebApplicationType webApplicationType,
		BiFunction<ApplicationContextFactory, WebApplicationType, T> action, Supplier<T> defaultResult) {
    
    
		//循环获取ApplicationContextFactory类型的实例
	for (ApplicationContextFactory candidate : SpringFactoriesLoader.loadFactories(ApplicationContextFactory.class,
			getClass().getClassLoader())) {
    
    
			//调用实例的createEnvironment方法
		T result = action.apply(candidate, webApplicationType);
		if (result != null) {
    
    
			return result;
		}
	}
	return (defaultResult != null) ? defaultResult.get() : null;
}

SpringFactoriesLoader.loadFactories(ApplicationContextFactory.class, getClass().getClassLoader()) 从META-INF/spring.factories中获取并实例化ApplicationContextFactory实例，Spring Boot定义了ReactiveWebServerApplicationContextFactory 和 ServletWebServerApplicationContextFactory，所以在这里会分别去调用其中的createEnvironment方法，由于这边是web环境，进入ServletWebServerApplicationContextFactory的createEnvironment中。

public ConfigurableEnvironment createEnvironment(WebApplicationType webApplicationType) {
    
    
//不是Web Servlet环境的话返回null，是的话创建一个ApplicationServletEnvironment
	return (webApplicationType != WebApplicationType.SERVLET) ? null : new ApplicationServletEnvironment();
}

进入ApplicationServletEnvironment类中，其继承了StandardServletEnvironment，StandardServletEnvironment类继承了StandardEnvironment并实现了ConfigurableWebEnvironment接口，StandardEnvironment继承了AbstractEnvironment
在这里插入图片描述
在创建ApplicationServletEnvironment的时候，会先创建父类的构造器，所以会先执行AbstractEnvironment的构造器,AbstractEnvironment是Environment的抽象基类

public AbstractEnvironment() {
    
    
	this(new MutablePropertySources());
}

MutablePropertySources 是PropertySources接口的默认实现，PropertySources是属性配置源接口，描述了如何获取属性值。

这里再调用了当前类的有参构造器。

protected AbstractEnvironment(MutablePropertySources propertySources) {
    
    
	this.propertySources = propertySources;
	//创建配置解析器
	this.propertyResolver = createPropertyResolver(propertySources);
	//调用自定义配置源，具体由子类实现
	customizePropertySources(propertySources);
}

protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
    
    
}

这里就调用到了StandardServletEnvironment的customizePropertySources中：

protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
    
    
	propertySources.addLast(new StubPropertySource(SERVLET_CONFIG_PROPERTY_SOURCE_NAME));
	propertySources.addLast(new StubPropertySource(SERVLET_CONTEXT_PROPERTY_SOURCE_NAME));
	if (jndiPresent && JndiLocatorDelegate.isDefaultJndiEnvironmentAvailable()) {
    
    
		propertySources.addLast(new JndiPropertySource(JNDI_PROPERTY_SOURCE_NAME));
	}
	super.customizePropertySources(propertySources);
}

在这里添加了关于ServletConfig、ServletContext、JNDI的配置源
在这里插入图片描述
在该方法的最后，又调用到了父类StandardEnvironment的customizePropertySources中：

protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
    
    
	propertySources.addLast(
			new PropertiesPropertySource(SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemProperties()));
	propertySources.addLast(
			new SystemEnvironmentPropertySource(SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemEnvironment()));
}

在这里添加了Java System属性、操作系统环境变量两个配置源
在这里插入图片描述
到此为止已经添加了4个配置源，由于这里不是JNDI环境，没有添加JNDI的配置源，这里执行结束后返回到SpringApplication的getOrCreateEnvironment()处

接着进入configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs())中

protected void configureEnvironment(ConfigurableEnvironment environment, String[] args) {
    
    
	//这里用于添加转换服务
	if (this.addConversionService) {
    
    
		environment.setConversionService(new ApplicationConversionService());
	}
	//这里也是设置配置源，后面详解
	configurePropertySources(environment, args);
	//设置激活的配置文件
	configureProfiles(environment, args);
}

进入configurePropertySources(environment, args)中

protected void configurePropertySources(ConfigurableEnvironment environment, String[] args) {
    
    
//获取环境中已有的配置源
	MutablePropertySources sources = environment.getPropertySources();
	//默认配置不为空，则添加到配置源中，defaultProperties通过springApplication.setDefaultProperties(properties) 配置
	if (!CollectionUtils.isEmpty(this.defaultProperties)) {
    
    
	//addOrMerge会判断已有的配置源中是否已经存在了defaultProperties，来判断是合并还是直接添加
		DefaultPropertiesPropertySource.addOrMerge(this.defaultProperties, sources);
	}
	//判断是否有命令行参数，addCommandLineProperties表示是否允许添加命令行配置，默认为true，可通过setAddCommandLineProperties配置
	if (this.addCommandLineProperties && args.length > 0) {
    
    
	//命令行配置源名称
		String name = CommandLinePropertySource.COMMAND_LINE_PROPERTY_SOURCE_NAME;
		//已有配置源中是否包含命令行配置源名称
		if (sources.contains(name)) {
    
    
			PropertySource<?> source = sources.get(name);
			CompositePropertySource composite = new CompositePropertySource(name);
			//创建一个具有新名称的组合配置源
			composite
				.addPropertySource(new SimpleCommandLinePropertySource("springApplicationCommandLineArgs", args));
			composite.addPropertySource(source);
			//使用新的替换原来的配置源
			sources.replace(name, composite);
		}
		else {
    
    
			//不包含就添加到已有源的最前面
			sources.addFirst(new SimpleCommandLinePropertySource(args));
		}
	}
}

SimpleCommandLinePropertySource 用于解析命令行参数并填充到CommandLineArgs中，解析规则为：

–optName[=optValue]
必须以“–”为前缀，并且可以指定值，也可以不指定值。如果指定了值，则名称和值必须用等号（“=”）分隔，不带空格。该值可以是空字符串（可选）。
有效示例有：
–foo
–foo=
–foo=“”
–foo=bar
–foo=“bar then baz”
–foo=bar,baz,biz
无效示例：
-foo
–foo bar
–foo = bar
–foo=bar --foo=baz --foo=biz

添加完命令行配置源有，进入configureProfiles(environment, args)中，开始设置激活的配置文件：

protected void configureProfiles(ConfigurableEnvironment environment, String[] args) {
    
    
}

这是一个空的protected方法，可见需要子类去实现，这边没有SpringApplication的子类，也就不会在这里处理。
configureEnvironment处理完后，进入ConfigurationPropertySources.attach(environment)：

public static void attach(Environment environment) {
    
    
	Assert.isInstanceOf(ConfigurableEnvironment.class, environment);
	MutablePropertySources sources = ((ConfigurableEnvironment) environment).getPropertySources();
	PropertySource<?> attached = getAttached(sources);
	if (attached == null || !isUsingSources(attached, sources)) {
    
    
		attached = new ConfigurationPropertySourcesPropertySource(ATTACHED_PROPERTY_SOURCE_NAME,
				new SpringConfigurationPropertySources(sources));
	}
	sources.remove(ATTACHED_PROPERTY_SOURCE_NAME);
	sources.addFirst(attached);
}

该处代码用于将ConfigurationPropertySourcesPropertySource类型的源添加到已有的配置源中，名称为configurationProperties
这里处理完后，会调用listeners.environmentPrepared(bootstrapContext, environment)，通过EventPublishingRunListener发送ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件，这块前面我们已经多次讲到过，这里不再复述，我们进入EnvironmentPostProcessorApplicationListener，其中的onApplicationEvent在收到ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件后，执行onApplicationEnvironmentPreparedEvent(ApplicationEnvironmentPreparedEvent event)

private void onApplicationEnvironmentPreparedEvent(ApplicationEnvironmentPreparedEvent event) {
    
    
	ConfigurableEnvironment environment = event.getEnvironment();
	SpringApplication application = event.getSpringApplication();
	for (EnvironmentPostProcessor postProcessor : getEnvironmentPostProcessors(application.getResourceLoader(),
			event.getBootstrapContext())) {
    
    
		postProcessor.postProcessEnvironment(environment, application);
	}
}

getEnvironmentPostProcessors(application.getResourceLoader(), event.getBootstrapContext()) 会获取所有的EnvironmentPostProcessor实例，如根据本系列文章的Demo获取到的实例有：

在这里插入图片描述
我们主要关注如下几个，其他的忽略：

RandomValuePropertySourceEnvironmentPostProcessor：添加RandomValuePropertySource 配置源，用来解析RandomValuePropertySource的随机值属性
SystemEnvironmentPropertySourceEnvironmentPostProcessor：将原来的SystemEnvironmentPropertySource替换为OriginAwareSystemEnvironmentPropertySource，以便能够跟踪每个属性的SystemEnvironmentOrigin
SpringApplicationJsonEnvironmentPostProcessor：添加嵌入在环境变量或系统属性中的SPRING_APPLICATION_JSON 的属性
CloudFoundryVcapEnvironmentPostProcessor：如果是Cloud Foundry平台，添加Cloud Foundry相关的配置源
ConfigDataEnvironmentPostProcessor：添加application.yml等配置源
DevToolsHomePropertiesPostProcessor：添加Devtools 全局配置的配置源

另外@PropertySource注解配置的加载是在刷新上下文中的ConfigurationClassPostProcessor类中处理，具体代码可见ConfigurationClassParser：
在这里插入图片描述
17种属性配置的加载基本都在这里了，最后总结一下

总结

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