關於SpringBoot的外部化配置使用記錄

關於SpringBoot的外部化配置使用記錄

聲明: 若有任何紕漏、錯誤請不吝指出!

記錄下使用SpringBoot配置時遇到的一些麻煩,雖然這種麻煩是因爲知識匱乏導致的。

記錄下避免一段時間後自己又給忘記了,以防萬一。

如果放到博客裏能幫助到遇到同樣問題的同志,自是極好!

SpringBoot的外部化配置,主要就是指平時用到的一些配置文件,這些配置由於不是硬編碼,放在了配置文件中,所以相對來說是一個外部化的配置Externalized Configuration

SpringBoot官方外部化配置的在線文檔Externalized Configuration

初級用法

SpringBoot對配置提供了極大的便利,僅僅需要編寫一個Yaml文件或者Properties文件,按照其規定的格式,書寫好我們的配置信息,然後編寫一個相應的Java類,使用註解@ConfigurationProperties@Configuration配合使用,或者@Configuration@Value配合使用,即可將配置的值,映射到我們配置類或者JavaBean中。

有如下Java配置類

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="spring.server")
public class AppConfig{
  private String name;
  private String port;
  public void setName(String name){
    this.name = name;
  }
  public void setPort(String port){
    this.port = port;
  }
}

如下配置文件,

Yaml格式配置文件

# application.yml
spring:
    server:
        name: spring-app
        port: 9527

Properties格式配置文件

# application.properties
spring.server.name=spring-app
spring.server.port=9237

使用@ConfigurationProperties,必須要有Setter方法,綁定時是通過Setter方法綁定的

參見org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationPropertiesBindingPostProcessor#postProcessBeforeInitialization,這是一個BeanPostProcessor

這樣在SpringBoot中,我們就可以將AppConfig這個Bean注入到別的Bean中使用我們的配置了。

以上這些在開發中基本上也就滿足需要了,大部分我們的配置都很簡單,通常都是數值型的和字符串。

但是,凡事不能絕對。

高級用法

以下配置參考這位

Array/List

假如有如下需求,應用僅對幾個有限的IP開放訪問,然後我們想把這幾個獲得許可的IP地址寫在配置文件中。

這個時候如果配置解析僅僅支持字符串和數值型的話,就需要我們自己獲取到配置值以後,再去進行一些後續的處理,比如轉換成數組或者列表。

好在,優秀的框架,總能滿足大部分的需求,SpringBoot是直接配置直接到數組或者列表的映射到

使用方式

Java配置類

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="allows")
public class AllowedAccessConfig{
  private String[] ipList; // 字段類型可以是 List<String>
  public void setPort(String[] port){
    this.ipList = ipList;
  }
}

配置文件

# application.yml
allows:
      ipList: 
	  - 192.168.1.1
	  - 192.168.1.2
	  - 192.168.1.3
	  - 192.168.1.4
# or
allows:
     ipList: 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1.3, 192.168.1.4
# application.properties
allows.ipList[0]=192.168.1.1
allows.ipList[1]=192.168.1.2
allows.ipList[2]=192.168.1.3
allows.ipList[3]=192.168.1.4
# or
allows.ipList= 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1.3, 192.168.1.4

Map

如果數組或者列表不滿足需求,需要key-vlaue型的,沒問題,SpringBoot也是支持的。

假設一個對接方不同的業務,使用了不同的AES密鑰,那麼在配置的時候,就要根據業務類型作爲key,對應的密鑰作爲value

Java配置類

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="aes.keys")
public class AesKeyConfig{
  private Map<String,String> keys;
  public void setKeys(Map<String,String> keys){
    this.keys = keys;
  }
}

配置文件

# application.yml
aes:
    keys:
        order: 28jsaS2asf2fSA2
        pay: @ra@3safdsR5&sDa
# or
aes:
    keys[order]: 28jsaS2asf2fSA2
    keys[pay]: @ra@3safdsR5&sDa
# application.properties
aes.keys.order=28jsaS2asf2fSA2
aes.keys.pay=@ra@3safdsR5&sDa
# or
aes.keys[order]=28jsaS2asf2fSA2
aes.keys[pay]=@ra@3safdsR5&sDa

Enum

枚舉?那必須支持

不過實際意義不怎麼大,如果配置的值要可以轉換成枚舉值的話,配置的值必須和枚舉值的name一致,大小寫都不能差,因爲SpringBoot實現的配置到枚舉的轉換,使用的是

/* java.lang.Enum#valueOf */
public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType,
                                            String name) {
  // 這裏的name就是枚舉值的字符表示,一般都是大寫的
  T result = enumType.enumConstantDirectory().get(name);
  if (result != null)
    return result;
  if (name == null)
    throw new NullPointerException("Name is null");
  throw new IllegalArgumentException(
    "No enum constant " + enumType.getCanonicalName() + "." + name);
}

關於這段代碼的理解,可以參考另外一片文章深入理解Java枚舉

如果枚舉還有其他字段的話,就沒辦法了

JavaBean

什麼? 還是不能滿足?想要直接把配置綁定到一個JavaBean

幹就完事了!

JavaBean

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="upload")
public class UploadConfig{
  private String rootPath;
  private String fileType;
  private int fileSize;
	private boolean rename;
  // 省略 Setter方法
}

配置文件

# application.yml
upload:
	root-path: /xx/xx/xx
	file-type: zip
	fileSize: 1M
	rename: false
# application.properties
upload.rootPath=/xx/xx/xx
upload.fileType=zip
upload.fileSize=1M
upload.rename=false

以上幾種用法,可以組合使用,非常的靈活

不過如果是JavaBean的數組或者List,或者作爲Mapvalue,會發現綁定不上去。

原因在於,綁定默認是基於Setter方法,進行單個字段的綁定,賦值,而這裏要的是一個JavaBean,需要創建一個JavaBean對象,再去做屬性綁定賦值。

如果按照這兩步走,也可以做到成功綁定到一個作爲元素的JavaBean對象。

只是SpringBoot並沒有那麼做,而是提供了一個@ConstructorBinding註解,讓我們使用構造器綁定數據。

複雜配置

JavBean

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="app")
public class AppConfig{
  
  private Map<String, DataSourceMetadata> multiDataSourceMap;
  
  public void setMultiDataSourceMap(Map<String, DataSourceMetadata> multiDataSourceMap){
    this.multiDataSourceMap = multiDataSourceMap;
  }
}

public class DataSourceMetadata{
  private String url;
  private String driverClass;
  private String username;
  private String passowrd;
  // 省略Setter和Getter
}

配置文件

app:
      multiDataSourceMap:
		ds1:
			url: jdbc://
			driver-class: com.mysql.cj.Driver
			username: xxx
			password: xxx
		ds2:
			url: jdbc://
			driver-class: com.mysql.cj.Driver
			username: 12sds
			password:	adfwqw
# or 
app:
      multiDataSourceMap:
		ds1: {
			url: jdbc://
			driver-class: com.mysql.cj.Driver
			username: xxx
			password: xxx
		}
			
		ds2: {
			url: jdbc://
			driver-class: com.mysql.cj.Driver
			username: 12sds
			password:	adfwqw
		}

然後啓動,走起,立馬會發現熟悉又可氣的NPE

原因很簡單,SpringBoot沒能從配置文件讀取相應的配置數據並且實例化一個Map,因爲

它現在面對的情況比以前複雜了,現在的JavaBean是一個Mapvalue

解決方法就是使用構造器綁定的方式,並且需要在構造器使用此註解@ConstructorBinding

public class DataSourceMetadata{
  private String url;
  private String driverClass;
  private String username;
  private String passowrd;
  @ConstructorBinding
  public DataSourceMetadata(String url, String driverClass, String username, String passowrd){
    this.url = url;
    this.driverClass = driverClass;
    this.username = username;
    this.password = password;
  }
  // 省略Setter和Getter
}

只要這麼一搞就正常了,不會有煩人的NPE

我並不知道是否有別的方式也可以做到,比如繼續使用Setter方法來進行數據綁定

瘦身計劃

上面的這些配置,如果都有的話,全部寫到application.yml或者application.properties文件中,會導致配置文件內容太多,而且各種配置混合在一起,不便於管理和維護。

如果需要改動某個配置,就要改動整個文件,存在一定的風險導致其他配置被誤改。

所以應該一類配置,放到一起去管理。

同樣的,一類配置通常對應一個功能,如果其中一項配置的改動,那麼相應的測試,也能保證同一個配置文件的修改不會引發其他問題。

所以有必要將application.yml拆分了。

花了一番力氣,拆分了一個出來upload.yml,然後使用如下方式引入配置文件

配置文件默認是放在 resources目錄下(maven/gradle),配置文件在編譯打包後,會位於classes的根目錄下,也就是我們所謂的classpath

@Configuration
@PropertySource("classpath:upload.yml")
@ConfigurationProperties(prefix="upload")
public class UploadConfig{
  private String rootPath;
  private String fileType;
  private int fileSize;
	private boolean rename;
  // 省略 Setter方法
}

問題來了,死活沒法將數據綁定到JavaBean的屬性上。

Debug看源碼,陷進去出不來。試着使用profile來解決,雖然可以解決,但是畢竟不是同一個使用場景,並不合適。

最後找人求救,告知@PropertySource不支持yaml文件,僅支持properties,於是試了下,果然是的

SpringBoot版本是2.2.6,有個羣友說他1.5的還是支持的,不過SpringBoot官方明確寫到不支持的

2.7.4. YAML Shortcomings

YAML files cannot be loaded by using the @PropertySource annotation. So, in the case that you need to load values that way, you need to use a properties file.

上面看到,其實yaml配置更有優勢一些,所以如果想繼續使用yaml的話,也不是不可以

@PropertySource支持自定義文件格式

// 這裏繼承了DefaultPropertySourceFactory,也可以直接實現PropertySourceFactory
public class YamlPropertySourceFactory extends DefaultPropertySourceFactory {

    public YamlPropertySourceFactory () {
        super();
    }

    @Override
    public PropertySource<?> createPropertySource (String name, EncodedResource resource)
            throws IOException {
        // 這個判斷是有必要的,因爲直接使用name是null,沒深究原因
        String nameToUse = name != null ? name : resource.getResource().getFilename();
        // yml文件,使用YamlPropertiesFactoryBean來從yaml文件Resource中構建一個Properties對象
        // 然後使用PropertiesPropertySource封裝成PropertySource對象,就能加入到Environment
        if (nameToUse.endsWith(".yml")) {
            YamlPropertiesFactoryBean factoryBean = new YamlPropertiesFactoryBean();
            factoryBean.setResources(resource.getResource());
            factoryBean.afterPropertiesSet();
            return new PropertiesPropertySource(nameToUse, factoryBean.getObject());
        }
        // 如果不是yml配置文件,使用默認實現
        return super.createPropertySource(name, resource);
    }
}

使用時,@PropertySource(factory=YamlPropertySourceFactory.class)即可。

使用@Value

@ValueSpring Framework的註解,不屬於SpringBoot,其典型使用場景就是注入外部化配置屬性,官方文檔@Values介紹

@Value使用Spring內建的轉化器SimpleTypeConverter,這個支持IntegerString,和逗號分割的字符串數組。

如果覺得支持不夠,還是可以自定義轉換支持,自定義一個Converter,然後加入到ConverterService這個Bean中,因爲後面的BeanPostProcessor依賴的就是ConverterService來處理轉換的

所以如果有一些複雜的配置,最好還是使用SpringBoot的方式。

@Value的優勢在於,它支持SpEL,而且可以使用在任意一個Bean的方法參數或者字段上

所以這是兩種不同的使用場景,看情況自己選擇。

不過總體個人傾向於前面一種,因爲如果在其他的Bean中直接使用@Value,萬一我們要改配置的名字了,結果因爲使用了@Value,遍佈的到處都是,改起來很麻煩,所以從管理維護的角度來說,@Value太野了。

順便說一下對@Value的處理位置org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#populateBean,當然這裏也是處理@Inject @Autowired @Resource的地方

後記

從配置文件到程序中使用到配置的值,一共經歷兩大步

  1. 讀取配置內容到Environment中,無論任何形式的配置,最後都是一個Property Source
  2. 通過BeanPostProcessor來進行配置值綁定注入

如果不滿足properties或者yaml格式的配置,可以自定義PropertySourceLoader,可以參考

org.springframework.boot.env.YamlPropertySourceLoaderorg.springframework.boot.env.PropertiesPropertySourceLoader

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