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Spring 扩展之深入分析 PropertyPlaceholderConfigurer

作者:chenssy
  • 2021 年 12 月 08 日
  • 本文字数:5718 字

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Spring 扩展之深入分析 PropertyPlaceholderConfigurer

在上文 【死磕 Spring】----- IOC 之 深入分析 BeanFactoryPostProcessor 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。



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(),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,他实现了 BeanFactoryPostProcessor 接口,如下:


public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException { try {  Properties mergedProps = mergeProperties();
// 转换合并属性 convertProperties(mergedProps);
// 子类处理 processProperties(beanFactory, mergedProps); } catch (IOException ex) { throw new BeanInitializationException("Could not load properties", ex); }}
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  • mergeProperties():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。

  • convertProperties():转换合并的值,其实就是将原始值替换为真正的值

  • processProperties():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。


在 PropertyPlaceholderConfigurer 重写 processProperties():


protected void processProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess, Properties props)  throws BeansException {
StringValueResolver valueResolver = new PlaceholderResolvingStringValueResolver(props); doProcessProperties(beanFactoryToProcess, valueResolver);}
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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() 方法用于解析 String 值。PlaceholderResolvingStringValueResolver 为其一个解析策略,构造方法如下:


public PlaceholderResolvingStringValueResolver(Properties props) { this.helper = new PropertyPlaceholderHelper(   placeholderPrefix, placeholderSuffix, valueSeparator, ignoreUnresolvablePlaceholders); this.resolver = new PropertyPlaceholderConfigurerResolver(props);}
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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() 方法,用于返回占位符的替换值。还有一个 PropertyPlaceholderHelper 工具,从名字上面看应该是进行替换的。


得到 String 解析器的实例 valueResolver 后,则会调用 doProcessProperties() 方法来进行诊治的替换操作,该方法在父类 PlaceholderConfigurerSupport 中实现,如下:


protected void doProcessProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess,  StringValueResolver valueResolver) {
BeanDefinitionVisitor visitor = new BeanDefinitionVisitor(valueResolver);
String[] beanNames = beanFactoryToProcess.getBeanDefinitionNames(); for (String curName : beanNames) { // 校验 // 1. 当前实例 PlaceholderConfigurerSupport 不在解析范围内 // 2. 同一个 Spring 容器 if (!(curName.equals(this.beanName) && beanFactoryToProcess.equals(this.beanFactory))) { BeanDefinition bd = beanFactoryToProcess.getBeanDefinition(curName); try { visitor.visitBeanDefinition(bd); } catch (Exception ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(bd.getResourceDescription(), curName, ex.getMessage(), ex); } } }
// 别名的占位符 beanFactoryToProcess.resolveAliases(valueResolver);
// 解析嵌入值的占位符,例如注释属性 beanFactoryToProcess.addEmbeddedValueResolver(valueResolver);}
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流程如下:


  1. 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. 得到该容器的所有 BeanName,然后对其进行访问(visitBeanDefinition())。

  3. 解析别名的占位符

  4. 解析嵌入值的占位符,例如注释属性


这个方法核心在于 visitBeanDefinition() 的调用,如下:


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()); }}
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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 ,本篇文章的主题是 property,所以关注 visitPropertyValues() 即可。如下:


protected void visitPropertyValues(MutablePropertyValues pvs) { PropertyValue[] pvArray = pvs.getPropertyValues(); for (PropertyValue pv : pvArray) {  Object newVal = resolveValue(pv.getValue());  if (!ObjectUtils.nullSafeEquals(newVal, pv.getValue())) {   pvs.add(pv.getName(), newVal);  } }}
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过程就是对属性数组进行遍历,调用 resolveValue() 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。resolveValue() 实现如下:


protected Object resolveValue(@Nullable Object value) { // 由于 Properties 中的是 String,所以把前面一堆 if 去掉 else if (value instanceof String) {  return resolveStringValue((String) value); } return value;}
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由于配置的是 String 类型,所以只需要看 String 相关的,resolveStringValue() 实现如下:


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");}String resolvedValue = this.valueResolver.resolveStringValue(strVal);return (strVal.equals(resolvedValue) ? strVal : resolvedValue);
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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() 如下:


public String resolveStringValue(String strVal) throws BeansException { String resolved = this.helper.replacePlaceholders(strVal, this.resolver); if (trimValues) {  resolved = resolved.trim(); } return (resolved.equals(nullValue) ? null : resolved);}
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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:


protected String placeholderPrefix = "${";protected String placeholderSuffix = "}";protected String valueSeparator = ":";
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调用 replacePlaceholders() 进行占位符替换,如下:


public String replacePlaceholders(String value, PlaceholderResolver placeholderResolver) { Assert.notNull(value, "'value' must not be null"); return parseStringValue(value, placeholderResolver, new HashSet<>());}
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调用 parseStringValue(),这个方法是这篇博客最核心的地方,${} 占位符的替换:


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"); } // 解析占位符键中包含的占位符,真正的值 placeholder = parseStringValue(placeholder, placeholderResolver, visitedPlaceholders); // 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) { 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) { // 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();}
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流程如下


  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


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。

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『Java 技术驿站』、死磕 Java 系列 2018.03.24 加入

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