8000字+22张图探秘SpringCloud配置中心的核心原理

大家好，我是三友~~

这篇文章来扒一扒SpringCloud配置中心的核心原理。

不知你是否跟我一样，在刚开始使用SpringCloud配置中心的时候也有很多的疑惑：

• SpringCloud是什么时候去拉取配置中心的？
• 配置中心客户端的配置信息为什么要写在bootstrap文件中？
• 对象中注入的属性是如何动态刷新的？
• 一些开源的配置中心是如何整合SpringCloud的？
• ...

本文就通过探讨上述问题来探秘SpringCloud配置中心核心的底层原理。

从SpringBoot的启动过程说起

在SpringBoot启动的时候会经历一系列步骤，核心就是SpringApplication的run方法的逻辑

整个过程大致可以划分为三个阶段：

ApplicationContext刷新前阶段，这个阶段主要也干三件事

• 准备Environment（注意我这里加粗了，你懂得），也就是准备SpringBoot的整个外部化配置的对象
• 创建一个ApplicationContext
• 为ApplicationContext做一些准备工作

ApplicationContext刷新阶段，这个阶段其实就是调用​​ApplicationContext#refresh​​方法来刷新容器

刷新的整个过程可以看我之前写的​​万字+20张图剖析Spring启动时12个核心步骤​​这篇文章

ApplicationContext刷新后阶段，这个阶段其实就是收尾的阶段，这个过程其实没有什么非常核心的事

ok，在说完上面这三个阶段之后，思考一个问题

你觉得在上面的三个阶段，哪个阶段最有可能从配置中心拉取配置？

其实稍微思考一下，肯定是想到的就是刷新前阶段

因为我已经明示了，准备Environment

玩笑归玩笑，为什么是这个阶段？

很好理解，因为这个阶段是准备Environment，也就是准备外部化配置

只需要在这个阶段加载配置中心的配置，放到Environment中，后面在整个ApplicationContext刷新阶段创建Bean的时候，就可以使用到配置中心的配置了

其实不光是配置中心的配置，比如配置文件的配置，也是在这里阶段读取的

至于如何实现的，我们接着往下瞅

准备Environment的核心操作

上一节得出一个结论

准备Environment，也就是prepareEnvironment方法的实现，是拉取配置的核心

不过在说这个方法之前，先来讲一下一些前置操作

前置操作

在SpringApplication创建的时候，会去加载spring.factories中的一些对象，其中就包括：

• ​​org.springframework.context.ApplicationListener​​​键对应的​​ApplicationListener​​的实现

• ​​org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener​​​键对应的​​SpringApplicationRunListener​​的实现类

SpringApplicationRunListener仅仅只有一个实现EventPublishingRunListener

构造的时候会创建一个​​SimpleApplicationEventMulticaster​​​，再将加载的​​ApplicationListener​​添加进去

SimpleApplicationEventMulticaster是用来发布事件用的，不清楚的话可以看​​三万字盘点Spring 9大核心基础功能​​这篇文章

按照传统，画张图来理一下这部分前置操作

prepareEnvironment的核心逻辑

接着来讲一下prepareEnvironment方法

这个方法会首先创建一个Environment对象

之后会执行这么一行方法，传入刚刚创建的Environment对象

listeners.environmentPrepared(environment);

这个方法最终会走到这个方法

EventPublishingRunListener#environmentPrepared

这个方法最终会发布一个ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件

而对这个事件有两个特别重要的监听器：

• ConfigFileApplicationListener
• BootstrapApplicationListener

这些监听器都是通过前置操作从spring.factories配置文件中加载的

ConfigFileApplicationListener，用来处理配置文件的，他会解析配置文件的配置，放到Environment中

BootstrapApplicationListener这个跟本文探讨的主题相关了，它是用来专门来跟配置中心交互的

到这，我们就找到了SpringCloud配置中心配置拉取的整个入口逻辑

不过在分析BootstrapApplicationListener是如何从配置中心拉取配置的之前，先来张图总结一下这部分prepareEnvironment的操作

SpringCloud是如何巧妙地拉取配置的？

在BootstrapApplicationListener中，他首先也会创建一个SpringApplication去执行

其实本质上就是创建一个Spring容器，也就是ApplicationContext

这个容器非常重要，这个容器是专门用来跟配置中心交互的

这个容器在创建的时候会给它两个比较重要的配置

第一个就是设置这个容器所用的配置文件的名称

默认就是bootstrap

这就解释了为什么配置中心的配置信息需要写在bootstrap配置文件中

第二个就是会加入一个配置类

BootstrapImportSelectorConfiguration

这个配置类又会通过@Import注解导入另一个配置类

BootstrapImportSelector

BootstrapImportSelector实现了（间接）ImportSelector接口

那么这个容器在启动的时候，就会调用BootstrapImportSelector的selectImports方法的实现获取到一些配置类

而BootstrapImportSelector的selectImports实现从截图中也就可以看出

他会加载所有的spring.factories中的键为​​org.springframework.cloud.bootstrap.BootstrapConfiguration​​的配置类

其实这里​​@BootstrapConfiguration​​​的作用其实跟​​@EnableAutoConfiguration​​的作用是差不多的，都是用来导入配置类的

所以，总的来说，这个用来跟配置中心交互的Spring容器最最主要就是干两件事：

• 加载bootstrap配置文件
• 加载所有的spring.factories中的键为​​org.springframework.cloud.bootstrap.BootstrapConfiguration​​对应的配置类

而在spring-cloud-context包下，​​@BootstrapConfiguration​​会导入一个很重要的配置类

PropertySourceBootstrapConfiguration

这个配置类中会注入这么一个集合对象

PropertySourceLocator

这个接口非常非常重要，先来看看注释

Strategy for locating (possibly remote) property sources for the Environment. Implementations should not fail unless they intend to prevent the application from starting.

我用我的四级英语功力给大家翻译一下

以一种策略的方式为Environment定位（可能是远程）属性配置（PropertySource）。实现不应该失败，除非打算阻止应用程序启动。

从这个翻译后的意思就是说，这个接口是用来定位，也就是说获取属性配置的

并且可能是远程告诉我们一个很重要的信息，那就是获取的配置信息不仅仅可以存在本地，而且还可以存在远程。

远程？作者这里就差直接告诉你可以从配置中心获取了。。

所以这个接口的作用就是用配置中心获取配置的！

那么自然而然不同的配置中心要想整合到SpringCloud就得实现这个接口

当注入完PropertySourceLocator集合之后，在某个阶段会调用所有的PropertySourceLocator，获取配置中心中的配置

之后在把这些配置放到Environment中

这样在ApplicationContext的刷新阶段就可以使用到配置中心的那些配置了

小总结

到这我们就弄明白了在项目启动中加载配置中心的配置了

其实就是项目在启动时会额外创建一个跟配置中心相关的Spring容器

这个容器会去加载bootstrap配置文件和所有的spring.factories中的键为​​org.springframework.cloud.bootstrap.BootstrapConfiguration​​对应的配置类

之后会去调用这个容器中所有的PropertySourceLocator对象，从配置中心获取配置

再放到Environment中就完成了启动时从配置中心获取配置的方式

最后，来张全家福概括一下前面整体的步骤

文章转载自公众号：三友的java日记