Spring-Boot-@Value注解-配置自动刷-能力扩展

在我们的日常开发中，使用@Value来绑定配置属于非常常见的基础操作，但是这个配置注入是一次性的，简单来说就是配置一旦赋值，则不会再修改； 通常来讲，这个并没有什么问题，基础的SpringBoot项目的配置也基本不存在配置变更，如果有使用过SpringCloudConfig的小伙伴，会知道@Value可以绑定远程配置，并支持动态刷新

接下来本文将通过一个实例来演示下，如何让@Value注解支持配置刷新；本文将涉及到以下知识点

• BeanPostProcessorAdapter + 自定义注解：获取支持自动刷新的配置类
• MapPropertySource：实现配置动态变更

# I. 项目环境

# 1. 项目依赖

本项目借助SpringBoot 2.2.1.RELEASE + maven 3.5.3 + IDEA进行开发

开一个web服务用于测试

    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-web
    

# II. 配置动态刷新支持

# 1. 思路介绍

要支持配合的动态刷新，重点在于下面两点

• 如何修改Environment中的配置源
• 配置变更之后，如何通知到相关的类同步更新

# 2. 修改配置

相信很多小伙伴都不会去修改Environment中的数据源，突然冒出一个让我来修改配置源的数据，还是有点懵的，这里推荐之前分享过一篇博文 SpringBoot基础篇之自定义配置源的使用姿势open in new window

当我们知道如何去自定义配置源之后，再来修改数据源，就会有一点思路了

定义一个配置文件application-dynamic.yml

xhh:
  dynamic:
    name: 一灰灰blog

然后在主配置文件中使用它

spring:
  profiles:
    active: dynamic

使用配置的java config

@Data
@Component
public class RefreshConfigProperties {

    @Value("${xhh.dynamic.name}")
    private String name;

    @Value("${xhh.dynamic.age:18}")
    private Integer age;

    @Value("hello ${xhh.dynamic.other:test}")
    private String other;
}

接下来进入修改配置的正题

@Autowired
ConfigurableEnvironment environment;

// --- 配置修改
String name = "applicationConfig: [classpath:/application-dynamic.yml]";
MapPropertySource propertySource = (MapPropertySource) environment.getPropertySources().get(name);
Map source = propertySource.getSource();
Map map = new HashMap<>(source.size());
map.putAll(source);
map.put(key, value);
environment.getPropertySources().replace(name, new MapPropertySource(name, map));

上面的实现中，有几个疑问点

• name如何找到的？
  • debug...
• 配置变更
  • 注意修改配置是新建了一个Map，然后将旧的配置拷贝到新的Map，然后再执行替换；并不能直接进行修改，有兴趣的小伙伴可以实测一下为什么

# 3. 配置同步

上面虽然是实现了配置的修改，但是对于使用@Value注解修饰的变量，已经被赋值了，如何能感知到配置的变更，并同步刷新呢？

这里就又可以拆分两块

• 找到需要修改的配置
• 修改事件同步

# 3.1 找出需要刷新的配置变量

我们这里额外增加了一个注解，用来修饰需要支持动态刷新的场景

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface RefreshValue {
}

接下来我们就是找出有上面这个注解的类，然后支持这些类中@Value注解绑定的变量动态刷新

关于这个就有很多实现方式了，我们这里选择BeanPostProcessor，bean创建完毕之后，借助反射来获取@Value绑定的变量，并缓存起来

@Component
public class AnoValueRefreshPostProcessor extends InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter implements EnvironmentAware {
    private Map> mapper = new HashMap<>();
    private Environment environment;

    @Override
    public boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        processMetaValue(bean);
        return super.postProcessAfterInstantiation(bean, beanName);
    }

    /**
     * 这里主要的目的就是获取支持动态刷新的配置属性，然后缓存起来
     *
     * @param bean
     */
    private void processMetaValue(Object bean) {
        Class clz = bean.getClass();
        if (!clz.isAnnotationPresent(RefreshValue.class)) {
            return;
        }

        try {
            for (Field field : clz.getDeclaredFields()) {
                if (field.isAnnotationPresent(Value.class)) {
                    Value val = field.getAnnotation(Value.class);
                    List keyList = pickPropertyKey(val.value(), 0);
                    for (String key : keyList) {
                        mapper.computeIfAbsent(key, (k) -> new ArrayList<>())
                                .add(new FieldPair(bean, field, val.value()));
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.exit(-1);
        }
    }

    /**
     * 实现一个基础的配置文件参数动态刷新支持
     *
     * @param value
     * @return 提取key列表
     */
    private List pickPropertyKey(String value, int begin) {
        int start = value.indexOf("${", begin) + 2;
        if (start < 2) {
            return new ArrayList<>();
        }

        int middle = value.indexOf(":", start);
        int end = value.indexOf("}", start);

        String key;
        if (middle > 0 && middle < end) {
            // 包含默认值
            key = value.substring(start, middle);
        } else {
            // 不包含默认值
            key = value.substring(start, end);
        }

        List keys = pickPropertyKey(value, end);
        keys.add(key);
        return keys;
    }

    @Override
    public void setEnvironment(Environment environment) {
        this.environment = environment;
    }

    @Data
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor
    public static class FieldPair {
        private static PropertyPlaceholderHelper propertyPlaceholderHelper = new PropertyPlaceholderHelper("${", "}",
                ":", true);

        Object bean;
        Field field;
        String value;

        public void updateValue(Environment environment) {
            boolean access = field.isAccessible();
            if (!access) {
                field.setAccessible(true);
            }

            String updateVal = propertyPlaceholderHelper.replacePlaceholders(value, environment::getProperty);
            try {
                if (field.getType() == String.class) {
                    field.set(bean, updateVal);
                } else {
                    field.set(bean, JSONObject.parseObject(updateVal, field.getType()));
                }
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            field.setAccessible(access);
        }
    }
}

上面的实现虽然有点长，但是核心逻辑就下面节点

• processMetaValue():
  • 通过反射，捞取带有@Value注解的变量
• pickPropertyKey()
  • 主要就是解析@Value注解中表达式，挑出变量名，用于缓存
  • 如: @value("hello ${name:xhh} ${now:111}
  • 解析之后，有两个变量，一个 name 一个 now
• 缓存Map>
  • 缓存的key，为变量名
  • 缓存的value，自定义类，主要用于反射修改配置值

# 3.2 修改事件同步

从命名也可以看出，我们这里选择事件机制来实现同步，直接借助Spring Event来完成

一个简单的自定义类事件类

public static class ConfigUpdateEvent extends ApplicationEvent {
    String key;

    public ConfigUpdateEvent(Object source, String key) {
        super(source);
        this.key = key;
    }
}

消费也比较简单，直接将下面这段代码，放在上面的AnoValueRefreshPostProcessor， 接收到变更事件，通过key从缓存中找到需要变更的Field，然后依次执行刷新即可

@EventListener
public void updateConfig(ConfigUpdateEvent configUpdateEvent) {
    List list = mapper.get(configUpdateEvent.key);
    if (!CollectionUtils.isEmpty(list)) {
        list.forEach(f -> f.updateValue(environment));
    }
}

# 4. 实例演示

最后将前面修改配置的代码块封装一下，提供一个接口，来验证下我们的配置刷新

@RestController
public class DynamicRest {
    @Autowired
    ApplicationContext applicationContext;
    @Autowired
    ConfigurableEnvironment environment;
    @Autowired
    RefreshConfigProperties refreshConfigProperties;

    @GetMapping(path = "dynamic/update")
    public RefreshConfigProperties updateEnvironment(String key, String value) {
        String name = "applicationConfig: [classpath:/application-dynamic.yml]";
        MapPropertySource propertySource = (MapPropertySource) environment.getPropertySources().get(name);
        Map source = propertySource.getSource();
        Map map = new HashMap<>(source.size());
        map.putAll(source);
        map.put(key, value);
        environment.getPropertySources().replace(name, new MapPropertySource(name, map));

        applicationContext.publishEvent(new AnoValueRefreshPostProcessor.ConfigUpdateEvent(this, key));
        return refreshConfigProperties;
    }
}

# 5.小结

本文主要通过简单的几步，对@Value进行了拓展，支持配置动态刷新，核心知识点下面三块：

• 使用BeanPostProcess来扫描需要刷新的变量
• 利用Spring Event事件机制来实现刷新同步感知
• 至于配置的修改，则主要是MapPropertySource来实现配置的替换修改

请注意，上面的这个实现思路，与Spring Cloud Config是有差异的，很久之前写过一个配置刷新的博文，有兴趣的小伙伴可以看一下 SpringBoot配置信息之配置刷新open in new window

# III. 不能错过的源码和相关知识点

# 0. 项目

• 工程：https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demoopen in new window
• 源码: https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demo/tree/master/spring-boot/002-properties-valueopen in new window

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