## Environment - [Environment](#environment) - [一、基本信息](#一基本信息) - [二、知识储备](#二知识储备) - [三、基本描述](#三基本描述) - [四、主要功能](#四主要功能) - [五、接口源码](#五接口源码) - [六、主要实现](#六主要实现) - [七、最佳实践](#七最佳实践) - [八、与其他组件的关系](#八与其他组件的关系) - [九、常见问题](#九常见问题) ### 一、基本信息 ✒️ **作者** - Lex 📝 **博客** - [掘金](https://juejin.cn/user/4251135018533068/posts) 📚 **源码地址** - [github](https://github.com/xuchengsheng/spring-reading) ### 二、知识储备 1. **PropertyResolver** + [PropertyResolver](/spring-env/spring-env-propertyResolver/README.md) 接口是 Spring 框架的一个核心组件,专注于提供一套灵活且强大的机制来处理应用程序配置属性。它定义了一系列方法,用于访问和操纵来自各种源(例如属性文件、环境变量、JVM 参数)的属性值。 2. **ConfigurablePropertyResolver** + [ConfigurablePropertyResolver](/spring-env/spring-env-configurablePropertyResolver/README.md) 接口在Spring中关键作用是提供灵活的配置属性解析。它能从多种源读取并转换属性值,支持占位符解析以增强配置的动态性。接口提供类型转换,确保属性值符合期望格式。它还允许检查属性存在性,并处理默认值,增加健壮性。 ### 三、基本描述 `Environment` 接口是 Spring 框架中的一个核心部分,它提供了一个统一的方式来访问各种外部化的配置数据,例如环境变量、JVM 系统属性、命令行参数、以及应用程序配置文件(如 properties 或 YAML 文件)。这个接口允许我们在运行时方便地获取和操作这些配置数据,同时也支持配置文件(Profiles)的概念,这使得在不同环境(如开发、测试、生产)下进行条件性的配置变得简单。通过 `Environment`,我们可以查询和操作属性值,检查属性的存在,以及处理多个属性源。 ### 四、主要功能 1. **属性访问** + 它允许从不同的属性源(如环境变量、系统属性、配置文件等)访问属性值。提供了方法来检索字符串类型或类型安全的属性值。 2. **属性源管理** + `Environment` 抽象支持多个属性源,并按优先级顺序检索属性。这意味着可以从多个地方(如不同的配置文件和环境变量)加载属性,并根据需要覆盖它们。 3. **配置文件(Profiles)** + 支持配置文件,这是一种用于根据不同环境(如开发、测试、生产)来分隔配置的机制。它允许应用程序根据当前激活的配置文件来调整其行为。 4. **属性存在性检查** + 提供了方法来检查是否存在特定的属性,这有助于在属性可能不存在的情况下编写更健壮的代码。 5. **类型安全的属性访问** + 除了普通的属性访问方法外,`Environment` 还提供了类型安全的方法,允许直接将属性值转换为期望的类型。 6. **必需属性的访问** + 可以获取标记为必需的属性,如果这些属性不存在,将抛出异常,这有助于在启动时捕捉配置错误。 ### 五、接口源码 `Environment` 接口是 Spring 应用程序环境的主要表现形式,重点关注两个方面:配置文件(profiles)和属性(properties)。配置文件是对一组逻辑分组的 Bean 定义的命名,只有在相应的配置文件被激活时才会注册这些 Bean。属性则是来自多种来源的配置数据,如文件、环境变量等。`Environment` 提供了一系列方法来激活和管理这些配置文件,以及方便地访问和解析这些属性。 ```java /** * 代表当前应用程序运行环境的接口。 * 模型化应用环境的两个关键方面:配置文件(profiles) 和 属性(properties)。 * 与属性访问相关的方法通过 {@link PropertyResolver} 超接口暴露。 * *
一个 配置文件 是一组命名的、逻辑分组的 bean 定义,只有在给定的配置文件处于 活跃 状态时才会被容器注册。 * 无论是在 XML 中定义还是通过注解定义,Beans 都可以被分配到一个配置文件中; * 有关语法细节,请参阅 spring-beans 3.1 schema 或 {@link org.springframework.context.annotation.Profile @Profile} 注解。 * {@code Environment} 对象与配置文件相关的角色在于确定哪些配置文件(如果有的话)当前是 {@linkplain #getActiveProfiles 活跃的}, * 以及哪些配置文件(如果有的话)应该默认是活跃的。 * *
属性 在几乎所有应用程序中都扮演重要角色,可能来自多种来源:属性文件、JVM 系统属性、系统环境变量、JNDI、 * servlet 上下文参数、临时 Properties 对象、Maps 等。环境对象与属性相关的角色在于为用户提供一个方便的服务接口, * 用于配置属性源并从中解析属性。 * *
在 {@code ApplicationContext} 中管理的 Beans 可以注册为 {@link org.springframework.context.EnvironmentAware EnvironmentAware} * 或 {@code @Inject} {@code Environment},以查询配置文件状态或直接解析属性。 * *
然而,在大多数情况下,应用程序级别的 Beans 不应该直接与 {@code Environment} 交互,
* 而应该通过像 {@link org.springframework.context.support.PropertySourcesPlaceholderConfigurer
* PropertySourcesPlaceholderConfigurer} 这样的属性占位符配置器来替换 {@code ${...}} 属性值,
* 这个配置器本身是 {@code EnvironmentAware},并且从 Spring 3.1 开始,使用 {@code
必须通过 {@code ConfigurableEnvironment} 接口对环境对象进行配置,所有 * {@code AbstractApplicationContext} 子类的 {@code getEnvironment()} 方法都返回此接口。 * 请参阅 {@link ConfigurableEnvironment} Javadoc,了解在应用程序上下文 {@code refresh()} 之前操作属性源的示例。 * * @author Chris Beams * @since 3.1 * @see PropertyResolver * @see EnvironmentCapable * @see ConfigurableEnvironment * @see AbstractEnvironment * @see StandardEnvironment * @see org.springframework.context.EnvironmentAware * @see org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext#getEnvironment * @see org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext#setEnvironment * @see org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#createEnvironment */ public interface Environment extends PropertyResolver { /** * 返回为此环境显式激活的配置文件集。配置文件用于有条件地注册 bean 定义,例如基于部署环境创建逻辑分组。 * 通过设置系统属性 {@linkplain AbstractEnvironment#ACTIVE_PROFILES_PROPERTY_NAME * "spring.profiles.active"} 或调用 {@link ConfigurableEnvironment#setActiveProfiles(String...)} 来激活配置文件。 *
如果没有明确指定活跃的配置文件,则任何 {@linkplain #getDefaultProfiles() 默认配置文件} 将自动激活。 * @see #getDefaultProfiles * @see ConfigurableEnvironment#setActiveProfiles * @see AbstractEnvironment#ACTIVE_PROFILES_PROPERTY_NAME */ String[] getActiveProfiles(); /** * 当没有明确设置活跃配置文件时,默认激活的配置文件集。 * @see #getActiveProfiles * @see ConfigurableEnvironment#setDefaultProfiles * @see AbstractEnvironment#DEFAULT_PROFILES_PROPERTY_NAME */ String[] getDefaultProfiles(); /** * 返回一个或多个给定配置文件是否活跃,或者在没有明确活跃配置文件的情况下,给定配置文件是否包含在默认配置文件集中。 * 如果配置文件以 '!' 开头,则逻辑被反转,即如果给定的配置文件 不 活跃,则方法将返回 {@code true}。 * 例如,{@code env.acceptsProfiles("p1", "!p2")} 将在 'p1' 配置文件活跃或 'p2' 配置文件不活跃时返回 {@code true}。 * @throws IllegalArgumentException 如果调用时没有参数,或者任何配置文件是 {@code null}、空的或只有空格 * @see #getActiveProfiles * @see #getDefaultProfiles * @see #acceptsProfiles(Profiles) * @deprecated 从 5.1 版本开始,建议使用 {@link #acceptsProfiles(Profiles)} */ @Deprecated boolean acceptsProfiles(String... profiles); /** * 返回 {@linkplain #getActiveProfiles() 活跃配置文件} 是否匹配给定的 {@link Profiles} 谓词。 */ boolean acceptsProfiles(Profiles profiles); } ``` ### 六、主要实现 1. **AbstractEnvironment** + `Environment` 接口的抽象基类,提供了共通的实现机制,供其他具体实现类继承。 2. **StandardEnvironment** + 通用实现,处理系统属性和环境变量,适用于大多数标准应用程序。 3. **StandardServletEnvironment** + 针对 Servlet-based Web 应用程序,增加对 Servlet 上下文和配置参数的支持。 ### 七、最佳实践 使用 Spring 的 `StandardEnvironment` 在 Java 程序中模拟配置文件的激活和属性访问。它设置并展示了激活的配置文件("test"),默认配置文件("dev"),并检查了特定配置文件("test")的激活状态,以及获取并打印了系统的 Java 版本。 ```java public class EnvironmentDemo { public static void main(String[] args) { // 设置系统属性以模拟 Spring 的配置文件功能 System.setProperty("spring.profiles.default", "dev"); System.setProperty("spring.profiles.active", "test"); // 创建 StandardEnvironment 实例,用于访问属性和配置文件信息 Environment environment = new StandardEnvironment(); // 使用 getProperty 方法获取系统属性。这里获取了 Java 版本 String javaVersion = environment.getProperty("java.version"); System.out.println("java.version: " + javaVersion); // 获取当前激活的配置文件(profiles) String[] activeProfiles = environment.getActiveProfiles(); System.out.println("activeProfiles = " + String.join(",", activeProfiles)); // 获取默认配置文件(当没有激活的配置文件时使用) String[] defaultProfiles = environment.getDefaultProfiles(); System.out.println("defaultProfiles = " + String.join(",", defaultProfiles)); // 检查是否激活了指定的配置文件。这里检查的是 'test' 配置文件 boolean isDevProfileActive = environment.acceptsProfiles("test"); System.out.println("acceptsProfiles('test'): " + isDevProfileActive); } } ``` 运行结果发现, `StandardEnvironment` 在模拟和管理 Spring 配置文件以及访问系统属性方面的有效性,特别是在不依赖于完整 Spring 应用程序上下文的场景中。 ```java java.version: 11 activeProfiles = test defaultProfiles = dev acceptsProfiles('test'): true ``` ### 八、与其他组件的关系 1. **ApplicationContext** - `ApplicationContext`(Spring 容器)在启动时会创建和使用 `Environment` 实例来加载和处理配置文件(profiles)和属性(properties)。它提供了对 `Environment` 的访问和定制的接口,例如,可以通过 `ApplicationContext` 获取或替换默认的 `Environment` 实例。 2. **PropertySourcesPlaceholderConfigurer** - 这是一个 `BeanFactoryPostProcessor`,用于解析属性占位符(例如 `${property.name}`)。它与 `Environment` 一起工作,从 `Environment` 管理的属性源中解析属性值。 3. **@PropertySource** 和 **PropertySources** - `@PropertySource` 注解和 `PropertySources` 类用于声明属性源(如 .properties 或 .yml 文件)。这些属性源被添加到 `Environment` 中,以便从中读取配置属性。 4. **@ConfigurationProperties** - 这个注解通常用于将配置属性绑定到具有字段的类。`@ConfigurationProperties` 类可以利用 `Environment` 来获取所需的属性值,并将它们映射到类的字段上。 ### 九、常见问题 1. **属性值未找到** + 如果尝试访问一个不存在的属性值,可能得到 `null` 或抛出异常。为解决这个问题,确保属性名称正确,并检查该属性是否已在正确的属性源中定义。 2. **配置文件未正确激活** + 当应用程序没有按预期激活特定的配置文件时,检查配置文件的激活方式(例如通过环境变量、JVM 参数等)是否正确,以及 `@Profile` 注解是否正确应用于相应的 Beans。 3. **属性类型转换错误** + 在将属性值转换为目标类型时出错时,确保属性值可以被正确地转换为所需的类型,并考虑定义自定义转换器。 4. **占位符未解析** + 当属性占位符(如 `${property.name}`)在应用程序中未被替换为实际的属性值时,检查 `PropertySourcesPlaceholderConfigurer` 或类似机制是否已正确配置在 Spring 上下文中。 5. **属性源优先级问题** + 遇到多个属性源中存在同名属性,导致获取到的值不是预期的那个问题时,了解和管理不同属性源的优先级,确保正确的属性源被优先读取。