【深入浅出Spring原理及实战】「源码原理实战」从底层角度去分析研究PropertySourcesPlaceholderConfigurer的原理及实战注入机制

2022-12-19 10:14:38 来源:51CTO博客

Spring提供配置解析功能

主要有一下xml文件占位符解析和Java的属性@Value的占位符解析配置这两种场景进行分析和实现解析,如下面两种案例。


(资料图)

xml文件的占位符解析配置

            

Java的属性@Value的占位符解析配置

@Value 注解值进行属性占位符解析和替换

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

PropertyPlaceholderConfigurer和PropertySourcesPlaceholderConfigurer

通过配置xml来实现对Classpath下的配置文件的占位符的属性进行注入,或者实现Java的属性@Value的占位符解析配置。

在Spring3.1版本之前是通过PropertyPlaceholderConfigurer实现的。在Spring3.1之后则是通过PropertySourcesPlaceholderConfigurer实现的。

注意:在Spring Context 3.1或者更高版本中,缺省使用PropertySourcesPlaceholderConfigurer工具替换了PlaceholderConfigurerSupport,而<=3.0较老的Spring Context中,为了保持和之前的版本兼容,缺省还是使用PropertyPlaceholderConfigurer

PropertyPlaceholderConfigurer和PropertySourcesPlaceholderConfigurer的实现分析
PropertyPlaceholderConfigurer本质是基于PlaceholderConfigurerSupport实现读取配置的。PropertySourcesPlaceholderConfigurerPlaceholderConfigurerSupport的特殊化实现。

下图介绍对应的配置解析的继承关系图谱。

PropertyPlaceholderConfigurer和PropertySourcesPlaceholderConfigurer的执行目标

PropertyPlaceholderConfigurerPropertyPlaceholderConfigurer在使用上并无本质的区别,两者的根本目标是将配置文件生成KV对,真正的注入工作并不由它们本身执行。

PropertySourcesPlaceholderConfigurer它用于解析bean定义中的属性值,以及注解@Value的值,使用的属性来源是当前的Spring Environment对象,以及设置给自己的PropertySources对象。

Spring Boot 自动配置类 PropertyPlaceholderAutoConfiguration
@Configuration@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)public class PropertyPlaceholderAutoConfiguration {  @Bean  @ConditionalOnMissingBean(search = SearchStrategy.CURRENT)  public static PropertySourcesPlaceholderConfigurer propertySourcesPlaceholderConfigurer() {    return new PropertySourcesPlaceholderConfigurer();  }}

PropertyPlaceholderAutoConfiguration定义一个PropertySourcesPlaceholderConfigurer bean,该bean作为一个BeanFactoryPostProcessor,会在容器启动时容器后置处理阶段执行自己的任务。BeanFactoryPostProcessor的优先级又优于其余的Bean。因此可以实现在bean初始化之前的注入。

postProcessBeanFactory方法的执行

如果外部指定了this.propertySources, 则直接使用它,否则从当前Spring的Environment 对象和自身的 #mergeProperties 方法调用返回的 Properties 对象构建属性源对象 this.propertySources

@Override  public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {    if (this.propertySources == null) {      this.propertySources = new MutablePropertySources();      if (this.environment != null) {        this.propertySources.addLast(          new PropertySource(ENVIRONMENT_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME,             this.environment) {            @Override            @Nullable            public String getProperty(String key) {              return this.source.getProperty(key);            }          }        );      }      try {        PropertySource localPropertySource =            new PropertiesPropertySource(LOCAL_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME, mergeProperties());        if (this.localOverride) {          this.propertySources.addFirst(localPropertySource);        }        else {          this.propertySources.addLast(localPropertySource);        }      }      catch (IOException ex) {        throw new BeanInitializationException("Could not load properties", ex);      }    }    processProperties(beanFactory, new PropertySourcesPropertyResolver(this.propertySources));    this.appliedPropertySources = this.propertySources;  }

构造一个基于特定属性源 this.propertySources 对属性值进行解析的属性值解析器PropertySourcesPropertyResolver, 对容器中所有的 bean 定义中的属性值,构造函数参数值。

/**   * Visit each bean definition in the given bean factory and attempt to replace ${...} property   * placeholders with values from the given properties.   */  protected void processProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess,      final ConfigurablePropertyResolver propertyResolver) throws BeansException {       // 设置属性值解析器所使用的占位符格式参数,缺省为:       // 占位符前缀 ${    propertyResolver.setPlaceholderPrefix(this.placeholderPrefix);       // 占位符后缀 }    propertyResolver.setPlaceholderSuffix(this.placeholderSuffix);       // 缺省值分隔符 :    propertyResolver.setValueSeparator(this.valueSeparator);       // 结合属性 this. ignoreUnresolvablePlaceholders对propertyResolver 作进一步封装,       // 封装出来一个 StringValueResolver valueResolver,这是最终要应用的属性值解析器    StringValueResolver valueResolver = strVal -> {      String resolved = (this.ignoreUnresolvablePlaceholders ?          propertyResolver.resolvePlaceholders(strVal) :          propertyResolver.resolveRequiredPlaceholders(strVal));      if (this.trimValues) {        resolved = resolved.trim();      }      return (resolved.equals(this.nullValue) ? null : resolved);    };       // 调用基类PlaceholderConfigurerSupport实现的对容器中所有 bean定义进行遍历处理属性值中占位符解析的逻辑    doProcessProperties(beanFactoryToProcess, valueResolver);  }

doProcessProperties的方法目的是为了添加解析器StringValueResolver

protected void doProcessProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess,            StringValueResolver valueResolver) {        // ignore        ....        // New in Spring 2.5: resolve placeholders in alias target names and aliases as well.        beanFactoryToProcess.resolveAliases(valueResolver);        // New in Spring 3.0: resolve placeholders in embedded values such as annotation attributes.        beanFactoryToProcess.addEmbeddedValueResolver(valueResolver);    }

这里的ddEmbeddedValueResolver(StringValueResolver) 是为一个 LinkedList添加值。在取用的时候是优先从链表头开始取用的。 一旦发现无法找到值,直接就抛异常了。这个就对外体现出 PropertySourcesPlaceholderConfigurer 的唯一性。

然而Spring内部还是有多个PropertySourcesPlaceholderConfigurer, 只不过除了排列在队首的 PropertySourcesPlaceholderConfigurer之外全都被忽略掉了。

PropertySourcesPlaceholderConfigurer属性注入的原理

AbstractApplicationContext#obtainFreshBeanFactory

Spring框架进行植入元素注入时机

针对于元素的注入依赖于AutowiredAnnotationBeanPostProcessor#postProcessPropertyValues1。

AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization方法

在Spring初始化流程中,执行AbstractApplicationContext#finishBeanFactoryInitialization方法。 该方法里面发生的主要流程为Spring业务Bean初始化。 实际流程跟Spring Bean的初始化没有任务区别。

InstantiationAwareBeanPostProcessor
通过对接口 InstantiationAwareBeanPostProcessor实现类的方法进行执行。 仅此而已。
AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
InjectionMetadataInjectionMetadataInjectedElementInjectedElement这个类是 InstantiationAwareBeanPostProcessor的一个实现类。
@Value和@Autowired注解实际执行
用于@Value和@Autowired注解实际执行方法postProcessPropertyValues调度实际调度InjectedElement子类被注入值的获取来自于DefaultListableBeanFactory将对应@Value(“${configValue}”)里面的值替换的来源值,是PropertySourcesPlaceholderConfigurer生成的StringValueResolver。Spring原生的Bean是单例的它直接被储存在了AbstractBeanFactory执行Field.set(Object, Object)或者Method.invoke(Object, Object[])。

所以,可以看出 PropertySourcesPlaceholderConfigurer 或者 PropertyPlaceholderConfigurer仅仅是做了一个配置文件的解析工作,真正的注入并不由它们完成,而是托付给了Spring 的Bean初始化流程。这两个类实现了BeanFactoryPostProcessor 接口,这个接口的优先级高于后续的Spring Bean。

通过解析了的PropertySourcesPlaceholderConfigurer查询得到元素值。 没有则抛出异常,如下源码:

DefaultListableBeanFactory#doResolveDependency

@Value 注解值进行属性占位符解析和替换

// 获取注解的 value() 值。被写死为 Class valueAnnotationType = Value.class;// 见类 QualifierAnnotationAutowireCandidateResolverObject value = getAutowireCandidateResolver().getSuggestedValue(descriptor);if (value != null) {    if (value instanceof String) {        // 通过PropertySourcesPlaceholderConfigurer写入的键值对元素获取元素的值.        // 方法内注册了多个StringValueResolver,循环查找值。提供者为PropertySourcesPlaceholderConfigurer,因此配置多个解析器的时候是以最后的配置为准的。        String strVal = resolveEmbeddedValue((String) value);        BeanDefinition bd = (beanName != null && containsBean(beanName) ? getMergedBeanDefinition(beanName) : null);        value = evaluateBeanDefinitionString(strVal, bd);    }    TypeConverter converter = (typeConverter != null ? typeConverter : getTypeConverter());    return (descriptor.getField() != null ?            converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getField()) :            converter.convertIfNecessary(value, type, descriptor.getMethodParameter()));}

读取配置的方式介绍

xml文件读取配置信息案例

通过PropertyPlaceholderConfigurer进行配置Bean方式

单个配置文件。
        conf/sqlmap/jdbc.properties             UTF-8    
多个配置文件

注意这两种value值的写法

                          /WEB-INF/mail.properties              classpath: conf/sqlmap/jdbc.properties         
Spring标签方式

这总方式的原理就是构造一个PropertySourcesPlaceholderConfigurer, (3.1之前是PropertyPlaceholderConfigurer)

ContextNamespaceHandler#initPropertyPlaceholderBeanDefinitionParser#doParse
注入配置触发点

Spring初始化Context的时候读取XML配置, 这个流程优先于Spring普通Bean初始化。配合扫包()得到的Bean进而实现对XML里面配置的Bean的载入。

PropertySourcesPlaceholderConfigurer本质上是一个BeanFactoryPostProcessor。解析XML的流程在BeanFactoryPostProcessor之前, 优先将配置文件的路径以及名字通过Setter传入PropertySourcesPlaceholderConfigurer。

总结Spring Value注入流程

构建PropertySourcesPlaceholderConfigurerBean或者PropertyPlaceholderConfigurerBean的组件
配置Spring @Value("val2Inject") 方式获取配置文件的属性,需要依赖于在Spring XML里面配置 或者PropertySourcesPlaceholderConfigurerBean来添加配置文件的名称。读取到context:property-placeholder标签或者PropertySourcesPlaceholderConfigurer解析并实例化一个PropertySourcesPlaceholderConfigurer。同时向其中注入配置文件路径、名称PropertySourcesPlaceholderConfigurer自身生成多个StringValueResolver备用,Bean准备完毕。Spring在初始化非BeanFactoryPostProcessor的Bean的时候,AutowiredAnnotationBeanPostProcessor负责找到Bean内有@Value注解的Field或者Method通过PropertySourcesPlaceholderConfigurer寻找合适的StringValueResolver并解析得到val值。注入给@Value的Field或Method。AutowiredAnnotationBeanPostProcessor负责@Autowired和@Value两个注解的解析。

@PropertySource注解配置读取单个或多个配置文件

单个配置文件:
@PropertySource(value = "classpath:config/application-config.properties")
多个配置文件:
@PropertySource(value = {"classpath:config/application-config1.properties","classpath:config/application-config2.properties"})

@PropertySource注解使用有两种方式

@PropertySource +Environment,通过@PropertySource注解将properties配置文件中的值存储到Spring的Environment中,Environment接口提供方法去读取配置文件中的值,参数是properties文件中定义的key值。@PropertySource(PropertySourcesPlaceholderConfigurer) +@Value
@PropertySource +Environment
@Configuration@ComponentScan(basePackages = "com.libo.config")@PropertySource(value = "classpath:config/application-config.properties")public class TestPropertieEnvironment {     @Autowired    Environment environment;    public String properties(){        String key = this.environment.getProperty("config.key");        System.out.println(key);        return null;    }}
配置文件config.properties:
config.key=1config.value=2
测试类操作
public class Test {    public static void main(String[] args) {        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(TestPropertieEnvironment.class);        ServiceConfiguration hc2 = (TestPropertieEnvironment) context.getBean("testPropertieEnvironment");        hc2.properties();    }}
@PropertySource(PropertySourcesPlaceholderConfigurer)+@Value

PropertySourcesPlaceholderConfigurer是PlaceholderConfigurerSupport的特殊化实现。它用于解析bean定义中的属性值,以及注解@Value的值,使用的属性来源是当前的Spring Environment对象,以及设置给自己的PropertySources对象。

大于3.1更高版本中,缺省使用该工具替换了PlaceholderConfigurerSupport<=3.0较老的Spring中,为了保持和之前的版本兼容,缺省还是使用PropertyPlaceholderConfigurer。
创建PropertySourcesPlaceholderConfigurer
创建PropertiesConfig
@Component@PropertySource(value = "classpath:config/application-config.properties")public class PropertiesConfig {    @Value("${config.value}")    private String value;    @Value("${config.key}")    private String key; }

测试类忽略!

自定义PropertyPlaceholderConfigurer

@Configuration@ComponentScan(basePackages = "com.libo.config")public class PropertiesConfiguration2 {     @Bean     public static PropertyPlaceholderConfigurer configurer() {          PropertyPlaceholderConfigurer ppc = new PropertyPlaceholderConfigurer();         Resource resources = new ClassPathResource( "config/appplication-config.properties" );         ppc.setLocation(resources);         return ppc;     }         @Bean    public Configs2 configs2(@Value("${ds.user}") String user, @Value("${key1}") String key1) {        Configs2 configs = new Configs2();        configs.setApiKeyId(user);        configs.setSecretApiKey(key1);        System.out.println("in ServiceConfiguration" + configs);        return configs;    }    }@Servicepublic class TestConfigs2 {    @Autowired    Configs2 configs2;        @Autowired    Configs configs;        public void testConfigs2() {        System.out.println("configs:"+configs.getApiKeyId());        System.out.println("configs2:"+configs2.getApiKeyId());    }}
测试类
import org.springframework.context.ApplicationContext;import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;public class Test {    public static void main(String[] args) {        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(ServiceConfiguration2.class);               TestConfigs2 hc2 = (TestConfigs2) context.getBean("testConfigs2");        hc2.testConfigs2();    }}

此外需要注意的是:PropertySource是可以支持ignoreResourceNotFound支持无法获取配置文件的i情况。

Spring4版本的PropertySources的注解

在Spring 4版本中,Spring提供了一个新的注解——@PropertySources,从名字就可以猜测到它是为多配置文件而准备的。

@PropertySources({//@PropertySource("classpath:db.properties"),@PropertySource(value="classpath:db.properties", ignoreResourceNotFound=true),@PropertySource("classpath:spring/config.properties")    public class AppConfig {    @Value("${key1}")    private String key1;        @Value("${key2}")    private String key2;    @Override    public String toString() {        return "AppConfig [key1=" + key1 + ", key2=" + key2 + "]";    } }

标签: 配置文件

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