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：

1. 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
2. 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
3. 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
4. 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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