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【Spring】—— IoC 之深入分析 PropertyPlaceholderConfigurer
2020-12-05
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芋道源码
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本文共 1,376个字，预计阅读需要 5分钟。
> `转载`于【[芋道源码](http://svip.iocoder.cn/)】 > 本文主要基于 Spring 5.0.6.RELEASE 在上文 [《【死磕 Spring】—— IoC 之深入分析 BeanFactoryPostProcessor》](http://svip.iocoder.cn/Spring/IoC-BeanFactoryPostProcessor) 中，介绍了 BeanFactoryPostProcessor，知道 BeanFactoryPostProcessor 作用域容器启动阶段，可以对解析好的 BeanDefinition 进行定制化处理，而其中 **PropertyPlaceholderConfigurer** 是其一个非常重要的应用，也是其**子类**，介绍如下： > PropertyPlaceholderConfigurer 允许我们用 Properties 文件中的属性，来定义应用上下文（配置文件或者注解）。 什么意思，就是说我们在 XML 配置文件（或者其他方式，如注解方式）中使用**占位符**的方式来定义一些资源，并将这些占位符所代表的资源配置到 Properties 中，这样只需要对 Properties 文件进行修改即可，这个特性非常，在后面来介绍一种我们在项目中经常用到场景。 ## 1. PropertyResourceConfigurer  从 PropertyPlaceholderConfigurer 的结构图可以看出，它间接实现了 Aware 和 BeanFactoryPostProcessor 两大扩展接口，这里只需要关注 BeanFactoryPostProcessor 即可。我们知道 BeanFactoryPostProcessor 提供了 `#postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory)` 接口方法，在这个体系中该方法的是在 **PropertyResourceConfigurer** 中实现，该类为属性资源的配置类，它实现了 BeanFactoryPostProcessor 接口，代码如下： ``` // PropertyResourceConfigurer.java // extends PropertiesLoaderSupport // implements BeanFactoryPostProcessor, PriorityOrdered @Override public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException { try { // <1> 返回合并的 Properties 实例 Properties mergedProps = mergeProperties(); // Convert the merged properties, if necessary. // <2> 转换合并属性 convertProperties(mergedProps); // Let the subclass process the properties. // <3> 子类处理 processProperties(beanFactory, mergedProps); } catch (IOException ex) { throw new BeanInitializationException("Could not load properties", ex); } } ``` - `<1>` 处，调用 `#mergeProperties()` 方法，返回合并的 Properties 实例。Properties 实例维护这**一组** `key-value` ，其实就是 Properties 配置文件中的内容。 - `<2>` 处，调用 `#convertProperties(Properties props)` 方法，转换合并的值，其实就是将原始值替换为真正的值。 - `<3>` 处，调用 `#processProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, Properties props)` 方法，前面两个步骤已经将配置文件中的值进行了处理，那么该方法就是真正的替换过程，该方法**由子类实现**。代码如下： ``` // PropertyResourceConfigurer.java protected abstract void processProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, Properties props) throws BeansException; ``` ## 2. PropertyPlaceholderConfigurer 在 PropertyPlaceholderConfigurer 中，重写 `#processProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, Properties props)` 方法，代码如下： ``` // PropertyPlaceholderConfigurer.java @Override protected void processProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess, Properties props) throws BeansException { // <1> 创建 StringValueResolver 对象 StringValueResolver valueResolver = new PlaceholderResolvingStringValueResolver(props); // <2> 处理 doProcessProperties(beanFactoryToProcess, valueResolver); } ``` ### 2.1 PlaceholderResolvingStringValueResolver > 对应 `#processProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess, Properties props)` 方法的 `<1>` 处。 首先，构造一个 PlaceholderResolvingStringValueResolver 类型的 StringValueResolver 实例。StringValueResolver 为一个解析 String 类型值的策略接口，该接口提供了 `#resolveStringValue(String strVal)` 方法，用于解析 String 值。PlaceholderResolvingStringValueResolver 为其一个解析策略，构造方法如下： ``` // PropertyPlaceholderConfigurer.java private class PlaceholderResolvingStringValueResolver implements StringValueResolver { private final PropertyPlaceholderHelper helper; private final PlaceholderResolver resolver; public PlaceholderResolvingStringValueResolver(Properties props) { this.helper = new PropertyPlaceholderHelper( placeholderPrefix, placeholderSuffix, valueSeparator, ignoreUnresolvablePlaceholders); this.resolver = new PropertyPlaceholderConfigurerResolver(props); } // ... 省略 resolveStringValue 方法 } ``` - 在构造 String 值解析器 StringValueResolver 时，将已经解析的 Properties 实例对象封装在 PlaceholderResolver 实例 `resolver` 中。PlaceholderResolver 是一个用于解析字符串中包含占位符的替换值的策略接口，该接口有一个 `#resolvePlaceholder(String strVa)` 方法，用于返回占位符的替换值。 - 还有一个 PropertyPlaceholderHelper 工具 `helper` ，从名字上面看应该是进行替换的工具类。 ### 2.2 doProcessProperties > 对应 `#processProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess, Properties props)` 方法的 `<2>` 处。 然后，得到 String 解析器的实例 `valueResolver` 后，则会调用 `#doProcessProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess, StringValueResolver valueResolver)` 方法，来进行真值的替换操作。该方法在父类 PlaceholderConfigurerSupport 中实现，代码如下： ``` // PlaceholderConfigurerSupport.java protected void doProcessProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess, StringValueResolver valueResolver) { // <2.1> 创建 BeanDefinitionVisitor 对象 BeanDefinitionVisitor visitor = new BeanDefinitionVisitor(valueResolver); String[] beanNames = beanFactoryToProcess.getBeanDefinitionNames(); for (String curName : beanNames) { // 校验 // Check that we're not parsing our own bean definition, // to avoid failing on unresolvable placeholders in properties file locations. if (!(curName.equals(this.beanName) // 1. 当前实例 PlaceholderConfigurerSupport 不在解析范围内 && beanFactoryToProcess.equals(this.beanFactory))) { // 2. 同一个 Spring 容器 BeanDefinition bd = beanFactoryToProcess.getBeanDefinition(curName); try { visitor.visitBeanDefinition(bd); } catch (Exception ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(bd.getResourceDescription(), curName, ex.getMessage(), ex); } } } // New in Spring 2.5: resolve placeholders in alias target names and aliases as well. // <2.3> 别名的占位符 beanFactoryToProcess.resolveAliases(valueResolver); // New in Spring 3.0: resolve placeholders in embedded values such as annotation attributes. // <2.4> 解析嵌入值的占位符，例如注释属性 beanFactoryToProcess.addEmbeddedValueResolver(valueResolver); } ``` - `<2.1`> 处，根据 String 值解析策略 `valueResolver` 得到 BeanDefinitionVisitor 实例。BeanDefinitionVisitor 是 BeanDefinition 的访问者，我们通过它可以实现对 BeanDefinition 内容的进行访问，内容很多，例如 Scope、PropertyValues、FactoryMethodName 等等。 - `<2.2`> 处，得到该容器的所有 BeanName，然后对其进行访问（ `#visitBeanDefinition(BeanDefinition beanDefinition)` 方法）。 - `<2.3`> 处，解析别名的占位符。 - `<2.4`> 处，解析嵌入值的占位符，例如注释属性。 #### 2.2.1 visitBeanDefinition 这个方法的**核心**在于 `#visitBeanDefinition(BeanDefinition beanDefinition)` 方法的调用，代码如下： ``` // BeanDefinitionVisitor.java public void visitBeanDefinition(BeanDefinition beanDefinition) { visitParentName(beanDefinition); visitBeanClassName(beanDefinition); visitFactoryBeanName(beanDefinition); visitFactoryMethodName(beanDefinition); visitScope(beanDefinition); if (beanDefinition.hasPropertyValues()) { visitPropertyValues(beanDefinition.getPropertyValues()); } if (beanDefinition.hasConstructorArgumentValues()) { ConstructorArgumentValues cas = beanDefinition.getConstructorArgumentValues(); visitIndexedArgumentValues(cas.getIndexedArgumentValues()); visitGenericArgumentValues(cas.getGenericArgumentValues()); } } ``` - 我们可以看到该方法基本访问了 BeanDefinition 中所有值得访问的东西了，包括 parent 、class 、factory-bean 、factory-method 、scope 、property 、constructor-arg 。 #### 2.2.2 visitPropertyValues 本篇文章的主题是 **property** ，所以关注 `#visitPropertyValues(MutablePropertyValues pvs)` 方法即可。代码如下： ``` // BeanDefinitionVisitor.java protected void visitPropertyValues(MutablePropertyValues pvs) { PropertyValue[] pvArray = pvs.getPropertyValues(); // 遍历 PropertyValue 数组 for (PropertyValue pv : pvArray) { // 解析真值 Object newVal = resolveValue(pv.getValue()); if (!ObjectUtils.nullSafeEquals(newVal, pv.getValue())) { // 设置到 PropertyValue 中 pvs.add(pv.getName(), newVal); } } } ``` - 过程就是对属性数组进行遍历，调用 `#resolveValue(Object value)`方法，对属性进行解析获取最新值，如果新值和旧值不等，则用新值替换旧值。 ##### 2.2.2.1 resolveValue `#resolveValue(Object value)` 方法，代码如下： ``` // BeanDefinitionVisitor.java @Nullable protected Object resolveValue(@Nullable Object value) { if (value instanceof BeanDefinition) { visitBeanDefinition((BeanDefinition) value); } else if (value instanceof BeanDefinitionHolder) { visitBeanDefinition(((BeanDefinitionHolder) value).getBeanDefinition()); } else if (value instanceof RuntimeBeanReference) { RuntimeBeanReference ref = (RuntimeBeanReference) value; String newBeanName = resolveStringValue(ref.getBeanName()); if (newBeanName == null) { return null; } if (!newBeanName.equals(ref.getBeanName())) { return new RuntimeBeanReference(newBeanName); } } else if (value instanceof RuntimeBeanNameReference) { RuntimeBeanNameReference ref = (RuntimeBeanNameReference) value; String newBeanName = resolveStringValue(ref.getBeanName()); if (newBeanName == null) { return null; } if (!newBeanName.equals(ref.getBeanName())) { return new RuntimeBeanNameReference(newBeanName); } } else if (value instanceof Object[]) { visitArray((Object[]) value); } else if (value instanceof List) { visitList((List) value); } else if (value instanceof Set) { visitSet((Set) value); } else if (value instanceof Map) { visitMap((Map) value); } else if (value instanceof TypedStringValue) { TypedStringValue typedStringValue = (TypedStringValue) value; String stringValue = typedStringValue.getValue(); if (stringValue != null) { String visitedString = resolveStringValue(stringValue); typedStringValue.setValue(visitedString); } // 由于 Properties 中的是 String，所以重点在此处 } else if (value instanceof String) { return resolveStringValue((String) value); } return value; } ``` - 由于配置的是 String 类型，所以只需要看 String 相关的。 ##### 2.2.2.2 resolveStringValue `#resolveStringValue(String strVal)` 方法，代码如下： ``` // BeanDefinitionVisitor.java @Nullable protected String resolveStringValue(String strVal) { if (this.valueResolver == null) { throw new IllegalStateException("No StringValueResolver specified - pass a resolver " + "object into the constructor or override the 'resolveStringValue' method"); } // 解析真值 String resolvedValue = this.valueResolver.resolveStringValue(strVal); // Return original String if not modified. return (strVal.equals(resolvedValue) ? strVal : resolvedValue); } ``` - `valueResolver` 是我们在构造 BeanDefinitionVisitor 实例时传入的 String 类型解析器 PlaceholderResolvingStringValueResolver，调用其 `#resolveStringValue(String strVal)` 方法，代码如下： ``` // PropertyPlaceholderConfigurer.java // 内部类 PlaceholderResolvingStringValueResolver.java @Override @Nullable public String resolveStringValue(String strVal) throws BeansException { // 解析真值 String resolved = this.helper.replacePlaceholders(strVal, this.resolver); // trim if (trimValues) { resolved = resolved.trim(); } // 返回真值 return (resolved.equals(nullValue) ? null : resolved); } ``` - `helper` 为 PropertyPlaceholderHelper 实例对象，而 PropertyPlaceholderHelper 则是处理应用程序中包含占位符的字符串工具类。在构造 `helper` 实例对象时需要传入了几个参数：`placeholderPrefix`、`placeholderSuffix`、`valueSeparator`，这些值在 PlaceholderConfigurerSupport 中定义如下： ``` // PlaceholderConfigurerSupport.java /** Default placeholder prefix: {@value}. */ public static final String DEFAULT_PLACEHOLDER_PREFIX = "${"; /** Default placeholder suffix: {@value}. */ public static final String DEFAULT_PLACEHOLDER_SUFFIX = "}"; /** Default value separator: {@value}. */ public static final String DEFAULT_VALUE_SEPARATOR = ":"; /** Defaults to {@value #DEFAULT_PLACEHOLDER_PREFIX}. */ protected String placeholderPrefix = DEFAULT_PLACEHOLDER_PREFIX; /** Defaults to {@value #DEFAULT_PLACEHOLDER_SUFFIX}. */ protected String placeholderSuffix = DEFAULT_PLACEHOLDER_SUFFIX; /** Defaults to {@value #DEFAULT_VALUE_SEPARATOR}. */ @Nullable protected String valueSeparator = DEFAULT_VALUE_SEPARATOR; ``` ##### 2.2.2.3 replacePlaceholders 调用 PropertyPlaceholderHelper 的 `#replacePlaceholders(String value, PlaceholderResolver placeholderResolver)` 方法，进行占位符替换，代码如下： ``` public String replacePlaceholders(String value, PlaceholderResolver placeholderResolver) { Assert.notNull(value, "'value' must not be null"); return parseStringValue(value, placeholderResolver, new HashSet<>()); } ``` - 调用 `#parseStringValue(String value, PlaceholderResolver placeholderResolver, Set<String> visitedPlaceholders)` 方法，**这个方法是这篇博客最核心的地方**，`${}` 占位符的替换。代码如下： ``` // PropertyPlaceholderHelper.java protected String parseStringValue(String value, PlaceholderResolver placeholderResolver, Set<String> visitedPlaceholders) { StringBuilder result = new StringBuilder(value); // 获取前缀 "${" 的索引位置 int startIndex = value.indexOf(this.placeholderPrefix); while (startIndex != -1) { // 获取 后缀 "}" 的索引位置 int endIndex = findPlaceholderEndIndex(result, startIndex); if (endIndex != -1) { // 截取 "${" 和 "}" 中间的内容，这也就是我们在配置文件中对应的值 String placeholder = result.substring(startIndex + this.placeholderPrefix.length(), endIndex); String originalPlaceholder = placeholder; if (!visitedPlaceholders.add(originalPlaceholder)) { throw new IllegalArgumentException( "Circular placeholder reference '" + originalPlaceholder + "' in property definitions"); } // Recursive invocation, parsing placeholders contained in the placeholder key. // 解析占位符键中包含的占位符，真正的值 placeholder = parseStringValue(placeholder, placeholderResolver, visitedPlaceholders); // Now obtain the value for the fully resolved key... // 从 Properties 中获取 placeHolder 对应的值 propVal String propVal = placeholderResolver.resolvePlaceholder(placeholder); // 如果不存在 if (propVal == null && this.valueSeparator != null) { // 查询 : 的位置 int separatorIndex = placeholder.indexOf(this.valueSeparator); // 如果存在 : if (separatorIndex != -1) { // 获取 : 前面部分 actualPlaceholder String actualPlaceholder = placeholder.substring(0, separatorIndex); // 获取 : 后面部分 defaultValue String defaultValue = placeholder.substring(separatorIndex + this.valueSeparator.length()); // 从 Properties 中获取 actualPlaceholder 对应的值 propVal = placeholderResolver.resolvePlaceholder(actualPlaceholder); // 如果不存在 则返回 defaultValue if (propVal == null) { propVal = defaultValue; } } } if (propVal != null) { // Recursive invocation, parsing placeholders contained in the // previously resolved placeholder value. propVal = parseStringValue(propVal, placeholderResolver, visitedPlaceholders); result.replace(startIndex, endIndex + this.placeholderSuffix.length(), propVal); if (logger.isTraceEnabled()) { logger.trace("Resolved placeholder '" + placeholder + "'"); } startIndex = result.indexOf(this.placeholderPrefix, startIndex + propVal.length()); } else if (this.ignoreUnresolvablePlaceholders) { // Proceed with unprocessed value. // 忽略值 startIndex = result.indexOf(this.placeholderPrefix, endIndex + this.placeholderSuffix.length()); } else { throw new IllegalArgumentException("Could not resolve placeholder '" + placeholder + "'" + " in value \"" + value + "\""); } visitedPlaceholders.remove(originalPlaceholder); } else { startIndex = -1; } } // 返回propVal，就是替换之后的值 return result.toString(); } ``` 1. 获取占位符前缀 `"${"` 的索引位置 `startIndex` 。 2. 如果前缀 `"${"` 存在，则从 `“{”` 后面开始获取占位符后缀 "}" 的索引位置 `endIndex` 。 3. 如果前缀 `“${”` 和后缀 `"}"` 都存在，则截取中间部分 `placeholder` 。 4. 从 Properties 中获取 `placeHolder` 对应的值 `propVal` 。 5. 如果 `propVal` 为空，则判断占位符中是否存在 `":"`，如果存在则对占位符进行分割处理，全面部分为 `actualPlaceholder`，后面部分 `defaultValue`，尝试从 Properties 中获取 `actualPlaceholder` 对应的值 `propVal`，如果不存在，则将 `defaultValue` 的值赋值给 `propVal` 6. 返回 `propVal`，也就是 Properties 中对应的值。 ## 3. 小结 到这里占位符的解析就结束了，下篇我们将利用 PropertyPlaceholderConfigurer 来实现动态加载配置文件，这个场景也是非常常见的。