Spring Cloud Config核心功能和原理解析
配置管理的前世今生
随着技术的发展,配置项管理变得越来越简单,尽管如今它只限于管理业务属性或者配置初始化参数等等,但是当年它可肩负着 Spring IOC
的光荣使命,风光无限。
想当年刚入行的时候还是 SSH(Struts + Spring + Hibernate)
的天下,那时远没有如今这些丰富的开源组件,一个标准的 Java 程序员就是靠 SSH 这三把刷子打天下,正所谓学好数理化,走遍天下都不怕,但那时候的配置管理是一件让人头疼的事情。
早先 SSH
的配置管理可以说是相当复杂,每个项目的 XML 配置文件大大小小几十个。如果有过 Struts1
的使用经验就能理解这种痛苦,创建一个 Form
表单从前到后要创建好几个Java Class
,还要再加上一大堆配置文件。那时的 Spring
还没有@Autowired
功能,所有类之间的依赖关系全部靠 XML
来描述,远不像今天一个 auto-scan
搞定一切。所以,配置
管理承担了 Spring 的依赖注入功能。
第一次工业革命
这一次由 Spring
引领,在 Spring
引入自动装配机制以后,情况发生了天翻地覆的变化。基于注解的自动装配取代了繁重的 XML
配置,使用@Autowired
,@Qualifier
,@Primary
“ ”等一系列自动装配注解,把所有关于 依赖注入 的繁重工作从配置项中解放了出来。
现在的项目已经很少看到 XML 配置的身影了,配置文件只要关注业务属性的管理,比如说注册中心的连接参数,或者某个功能开关的控制等等。
第二次工业革命
随着应用复杂度的提升,大家开始意识到使用工程化的方式对待杂乱的配置项
- 环境隔离:当项目中建立起了多级环境(从测试、集成、上线都有独立的
研发环境),需要我们的应用根据不同环境加载不同的配置文件,把各个不同环境的配置项隔离开来,把配置文件也纳入工程化部署的一部分 - 运行期变更:大多数配置文件的内容是静态属性,也就是说自打项目启动
加载一次以后就再也不会发生变化,可随着业务复杂度提升,我们也需要一种能够在应用运行期修改属性的功能,以支持复杂业务场景
在这个阶段各种技术百花齐放,每个公司都有自己的玩法,就拿第二点来说,有些公司直接把需要动态变更的属性放到数据库中或者缓存中,每次运行的时候去读取一把,但是这并不是一种既方便又高效的解决方案。那么我们有没有一个简单、高效并且还易于管理的方式可以应用在配置项上呢?我们接下来就看看 Spring Cloud
是如何设计配置管理的。
Config Server 核心功能
Config
作为 Spring Cloud
官方指定产品,在配置管理方面主要提供了三个功能
- 统一配置 提供了一个中心化的配置方案,将各个项目中的配置内容集中在
Config Server
一端 - 环境隔离
Config Server
提供了多种环境隔离机制,Client 可以根据自身所处的项目环境(比如生产环境、测试环境)加载对应的配置文件 - 动态刷新 支持运行期改变配置属性
除了上面三个功能以外,还有加密解密、定向推送等功能,我们暂且不表,在后面的文章中再做深入了解。
Config Server 实现原理分析
经过前面几个组件的源码阅读锻炼,相信小伙伴读起 Config
来已经不在话下了,作为配置中心的服务端,拉取参数三步走:
- 自动装配:秉承了
Spring Cloud
的一贯传统,一段故事从一个注解开始。我们只要在启动类上放个@EnableConfigServer
注解就可以了,Config
内部再通过@Import
注解引入其他配置类,完成自动装配(具体承担自动装配的类是ConfigServerAutoConfiguration
) - 环境仓库装配:启动了自动装配以后,自然要知道从哪里拉取配置文件,
具体负责环境仓库装配的是EnvironmentRepositoryConfiguration
这个类。Config Server
支持很多种文件存储仓库,比如JDBC
,SVN
,GitHub
和本地文件,当然也可以配置多种类型组合的方式,也就是说Config
会从不同的地方拉取配置文件。默认情况下Config
采用基于GitHub
的集成方式,这也是官方建议的方式 - 对外
REST
接口:从外部环境拉取到了配置文件之后,需要返回给客户端。Config
通过EnvironmentController
这个类对外提供了一套供客户端调用的REST
格式接口,所有服务都是通过GET
方法对外提供,客户端可以通过不同的 URL 路径获取相对应的配置内容
除此之外,Config
还提供了属性转换的功能。假如我们提供的配置文件是 yml 形式的,如果希望获取其他格式的配置项,那么在调用第三步中的 REST 接口时可以在 URL 后面以扩“展名结尾,比如 .json” ”或者 .properties“,Config Server
会自动将配置内容转为对应格式。
Config Client
的实现原理
如果大家在 application.yml
中定义了一个属性 test,并使用占位符${remoteTest}
作为 test 属性的值,当我们在 Config Server
中配置 remoteTest
属性后,你会发现在项目完成启动的时候,Config Server 中的 remoteTest 被注入到了配置文件中的 test 属性。从这个现象我们可以得出一个结论,应用程序一定是在 Spring 上下文初始化的早期阶段就从Config Server
获取了配置文件,这个过程优先于本地配置项的加载过程。
P.S. 关于文件加载顺序在这里多提一句,bootstrap.yml
文件在所有文件以前加载,所以Config
的配置我们会放在 bootstrap.yml
中。然后 application.properties
的加载优先级比 application.yml
文件高。
我们来看看应用的初始化方式:
SpringCloud 应用同时也是一个 SpringBoot 应用,因此整个应用的初始化从 SpringBoot启动时的上下文 Context 构建开始:
- SpringBoot 构建 Context:和所有的 SpringBoot 项目一样,通过
SpringApplication
类的 run 方法开始启动项目初始化和加载流程,其中就包括prepareContext
这一步,整个项目的上下文结构就通过这个方法来构建 - 加载
initializer
:这是一连串的初始化构造过程,当我们在项目中引入了SpringCloud
依赖时,PropertySourceBootstrapConfiguration
将作为一个初始化构造器,参与SpringBoot
上下文的初始化,用来加载SpringCloud
的属性资源 - 初始化属性资源:
PropertySourceBootstrapConfiguration
是通过一系列的locator
来定位资源文件的,当我们在项目中引入springcloud-config-client
的依赖以后,就会开启Config
组件的自动装配(由ConfigServiceBootstrapConfiguration
实现),在这个自动装配过程中会向locator
列表里添加一个专门用来获取远程文件的类-ConfigServicePropertySourceLocator
- 拉取远程文件:
ConfigServicePropertySourceLocator
定义了执行顺序的优先级是 0(通过@Order(0)注解定义),在 Spring 中这个数字越小则表示优先级越高,因此,这个组件将优先于其他 locator 先被执行。通过getRemoteEnvironment()
方法,向Config Server
发起请求,获取远程属性.
小结
本文带大家了解了配置中心的核心功能和运作原理,后续我们继续来了解一下 Config 客户端如何通过直连模式获取配置项。
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