[Java SE] 彻底搞懂Java程序的三大参数配置途径：系统变量与JVM参数(VM Option)/环境变量/启动程序参数args

0 序言

一次没搞懂，处处受影响。这个问题属于基础问题，但又经常踩坑，不得不重视一下了。

1 Java程序动态参数的配置途径：系统变量与JVM参数(VM Option) vs 环境变量 vs 启动程序参数args

IDEA中的配置位置

参数	使用方式	示例	代码获取方式
系统属性	由操作系统、JVM、应用程序主动设置	System.setProperties(Properties propes) / System.setProperties(String key,String value) / System.getProperties().load(String filename) / ...	String value = System.getProperty(propertyName);
VM Options(JVM参数)	优先级高于系统变量。必须以-D 、 -X 、 -XX 开头，每个参数用空格隔开	-Dvm.key=VmKey -Dvm.key2=VmKey2	String key = System.getProperty(vm.key);
Program Arguments(程序启动参数)	每个参数用空格隔开	p.key=Program_Key p.name=ProgramName p.age=18	main(String[] args)
Environment Variable(环境变量)	在我的电脑-属性-高级环境设置-环境变量内配置系统属性。其优先级低于 VM options ，即如果VM options 有一个变量和 Environment variable中的变量的key相同，则以VM options 中为准， 以分号分割多个	env.key=env_james;server.servlet.context-path=/test;server.port=8080	String envKey = System.getenv(“env.key”);

2 工具类：SystemVariableTool

import cn.xx.bd.xx.common.debug.Print;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.boot.ApplicationArguments;
import org.springframework.boot.DefaultApplicationArguments;
import org.springframework.util.ObjectUtils;

import java.util.*;

/**
 * @author johnny-zen
 * @version v1.0
 * @create-time 2023/6/9 9:57
 * @description 系统属性读取工具
 *  [VM options]
 *      VM options其实就是我们在程序中需要的运行时环境变量，它需要以-D或-X或-XX开头，每个参数使用空格分隔
 *      使用最多的就是-Dkey=value设定系统属性值，比如-Dspring.profiles.active=dev3
 *  [Program arguments]
 *      Program arguments为我们传入main方法的字符串数组args[]，它通常以--开头，如--spring.profiles.active=dev3
 *      等价于-Dspring.profiles.active=dev3如果同时存在，以Program arguments配置优先
 * @refrence-doc
 * @gpt-promt
 */
public class SystemVariableTool {
    private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SystemVariableTool.class);

    public static final String SYSTEM_PROPERTY_PARAM = "SYSTEM_PROPERTY";

    public static final String ENVIRONMENT_VARIABLE_PARAM = "ENVIRONMENT_VARIABLE";

    /** args **/
    public static final String ARGS_PARAM = "ARGS_PARAM";
    // 可选参数
    public static final String OPTION_ARG_PARAM = "OPTION_ARG_VARIABLE";
    // 非可选参数
    public static final String NON_OPTION_ARG_PARAM = "NON_OPTION_ARG_PARAM";

    private ApplicationArguments applicationArguments;

    public SystemVariableTool(ApplicationArguments applicationArguments){
        this.applicationArguments = applicationArguments;
    }

    /**
     * 读取系统属性
     * @param propertyName
     * @config-method 配置方法
     *  1 ) IDEA - (Select one Program) - Edit Configurations - VM Options - ( "-Dserver.port=8088" / "-Xmx239m" )
     * @sample
     * server.port
     * -----------------------------
     * java.version Java 运行时环境版本
     * java.vendor Java 运行时环境供应商
     * java.vendor.url Java 供应商的 URL
     * java.home Java 安装目录
     * java.vm.specification.version Java 虚拟机规范版本
     * java.vm.specification.vendor Java 虚拟机规范供应商
     * java.vm.specification.name Java 虚拟机规范名称
     * java.vm.version Java 虚拟机实现版本
     * java.vm.vendor Java 虚拟机实现供应商
     * java.vm.name Java 虚拟机实现名称
     * java.specification.version Java 运行时环境规范版本
     * java.specification.vendor Java 运行时环境规范供应商
     * java.specification.name Java 运行时环境规范名称
     * java.class.version Java 类格式版本号
     * java.class.path Java 类路径
     * java.library.path 加载库时搜索的路径列表
     * java.io.tmpdir 默认的临时文件路径
     * java.compiler 要使用的 JIT 编译器的名称
     * java.ext.dirs 一个或多个扩展目录的路径
     * os.name 操作系统的名称
     * os.arch 操作系统的架构 例如: "amd64"
     * os.version 操作系统的版本 例如: "10.0"
     * file.separator 文件分隔符(在 UNIX 系统中是"/")
     * path.separator 路径分隔符(在 UNIX 系统中是":")
     * line.separator 行分隔符(在 UNIX 系统中是"/n")
     * user.country 用户所在国家
     * user.name 用户的账户名称
     * user.home 用户的主目录 例如: "C:\Users\Johnny"
     * user.dir 用户的当前工作目录 例如: "E:\source_code\BigData\bdp_common_data_service"
     * user.language 用户当前的语言 例如: "zh"
     * user.timezone 用户所在时区 例如: "Asia/Shanghai"
     * @return
     */
    public static String getSystemProperty(String propertyName){
        Map enviromentProperties = System.getProperties();
        return (String) enviromentProperties.get(propertyName);
    }

    /**
     * 读取环境变量
     * @config-method 配置方式 :
     *  优先级 : 方式1 < 方式2
     *  1) My Computer - 属性 - 高级系统设置 - 环境变量 - ...
     *  2) IDEA - (Select one Program) - Edit Configurations - Environment Variables - ( ENV_VAR="env-var-demo" server.port=8090 ...)
     *
     * @sample
     * USERPROFILE        ：用户目录
     * USERDNSDOMAIN      ：用户域
     * PATHEXT            ：可执行后缀
     * JAVA_HOME          ：Java安装目录
     * TEMP               ：用户临时文件目录
     * SystemDrive        ：系统盘符
     * ProgramFiles       ：默认程序目录
     * USERDOMAIN         ：帐户的域的名称
     * ALLUSERSPROFILE    ：用户公共目录
     * SESSIONNAME        ：Session名称
     * TMP                ：临时目录
     * Path               ：path环境变量
     * CLASSPATH          ：classpath环境变量
     * PROCESSOR_ARCHITECTURE ：处理器体系结构
     * OS                     ：操作系统类型
     * PROCESSOR_LEVEL    ：处理级别
     * COMPUTERNAME       ：计算机名
     * Windir             ：系统安装目录
     * SystemRoot         ：系统启动目录
     * USERNAME           ：用户名
     * ComSpec            ：命令行解释器可执行程序的准确路径
     * APPDATA            ：应用程序数据目录
     * @return
     */
    public static String getEnvironmentVariable(String variableName){
        Map enviromentProperties = System.getenv();
        return (String) enviromentProperties.get(variableName);
    }

    public Map<String, Object> getVariables(String variableName){
        Map<String, Object> resultMap = new HashMap<>();
        String systemProperty = getSystemProperty(variableName);
        resultMap.put(SYSTEM_PROPERTY_PARAM, systemProperty);

        String environmentVariable = getEnvironmentVariable(variableName);
        resultMap.put(ENVIRONMENT_VARIABLE_PARAM, environmentVariable);

        //解析 args
        String argsValue = null;
        String[] args = applicationArguments.getSourceArgs();
        if(!ObjectUtils.isEmpty(args)){
            for(int i = 0; i < args.length; i++){
                if(args[i].toLowerCase().contains(variableName.toLowerCase())){
                    argsValue = args[i];
                }
            }
        }
        resultMap.put(ARGS_PARAM, argsValue);
        /**
         * 解析选项参数
         * @description
         *  1. 不同框架 对 args 的解析策略均不同。例如 Flink 的 ParameterTool 与 SpringBoot 的 DefaultApplicationArguments，解析规则和解析结果有很大差异
         *  1. 基于 SpringBoot 的 ApplicationArguments 接口, DefaultApplicationArguments 。 如果是以”--“为前缀，则判定为选项参数;反之，被判定为 非选项参数
         * @sample
         * [1] 选项参数的有效示例
         *  --foo
         *  --foo=
         *  --foo=""
         *  --foo=bar
         *  --foo="bar then baz"
         *  --foo=bar,baz,biz
         * [2] 选项参数的无效示例
         *  -foo
         *  --foo bar
         *  --foo = bar
         *  --foo=bar --foo=baz --foo=biz
         */
        List<String> optionArgs = applicationArguments.getOptionValues(variableName);// args = { "--foo="bar then baz" } , variableName = "foo" => optionArgs = {"bar then baz"}
        resultMap.put(OPTION_ARG_PARAM, optionArgs);

        List<String> allNonOptionArgs = applicationArguments.getNonOptionArgs();// { "server.port=8089" , "server.port=8090", "boo=bar,then,baz" , "foo=bar then baz" }
        List<String> nonOptionArgs = new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<allNonOptionArgs.size();i++){
            if(allNonOptionArgs.get(i).toLowerCase().contains(variableName.toLowerCase())){
                nonOptionArgs.add( allNonOptionArgs.get(i) );
            }
        }
        resultMap.put(NON_OPTION_ARG_PARAM, nonOptionArgs);
        return resultMap;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
        SystemVariableTool systemPropertiesUtil = new SystemVariableTool(applicationArguments);
        Map<String, Object> map = systemPropertiesUtil.getVariables("server.port");
        Print.print(map);
    }
}

X 参考文献

• Java中System.getProperty()的作用及使用 - CSDN
• Idea中的VM Options、Program Arguments、Environment Variable全解析 - CSDN
• java 获取系统变量(环境变量和设置变量) - CSDN
• idea为java程序添加启动参数（program arguments，vm arguments，Environment variable），并在程序中获取使用 - CSDN
• 【Flink】关于ParameterTool - CSDN
• 如何使用 Flink ParameterTool 读取配置 - CSDN