Spring中如何加载Environment

发布时间：2021-06-18 17:25:09 作者：Leah
来源：亿速云阅读：361

# Spring中如何加载Environment

## 一、Environment概述

### 1.1 Environment的核心作用
Spring框架中的`Environment`接口是容器运行环境的核心抽象，它主要承担两大职责：
1. **Profile管理**：提供应用运行环境的逻辑分组能力
2. **属性配置**：统一访问各种属性源的接口

```java
public interface Environment extends PropertyResolver {
    String[] getActiveProfiles();
    String[] getDefaultProfiles();
    boolean acceptsProfiles(String... profiles);
}

1.2 体系结构

Environment的完整继承体系：

Environment
├── ConfigurableEnvironment
│   ├── AbstractEnvironment
│   │   ├── StandardEnvironment
│   │   └── StandardServletEnvironment
└── WebApplicationContext

二、Environment初始化过程

2.1 容器启动阶段

当Spring容器启动时，Environment的初始化流程如下：

AbstractApplicationContext#prepareRefresh

protected void prepareRefresh() {
    this.initPropertySources();  // 初始化属性源
    this.getEnvironment().validateRequiredProperties(); // 校验必须属性
}

AbstractEnvironment构造过程

public AbstractEnvironment() {
    this(new MutablePropertySources()); // 创建可变属性源集合
}

protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
    // 默认添加JVM和系统环境属性
    propertySources.addLast(new MapPropertySource(SYSTEM_PROPERTIES_PROPERTY_SOURCE_NAME, 
        getSystemProperties()));
    propertySources.addLast(new SystemEnvironmentPropertySource(
        SYSTEM_ENVIRONMENT_PROPERTY_SOURCE_NAME, getSystemEnvironment()));
}

2.2 Web环境特殊处理

对于Web应用，StandardServletEnvironment会额外加载：

protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
    propertySources.addLast(new ServletConfigPropertySource(SERVLET_CONFIG_PROPERTY_SOURCE_NAME, 
        servletConfig));
    propertySources.addLast(new ServletContextPropertySource(
        SERVLET_CONTEXT_PROPERTY_SOURCE_NAME, servletContext));
    super.customizePropertySources(propertySources);
}

三、属性源加载机制

3.1 属性源优先级

Spring Boot应用的典型属性源顺序（从高到低）：

命令行参数
JNDI属性
Java系统属性
操作系统环境变量
随机属性（random.*）
应用配置文件（application-{profile}.yml）
@PropertySource注解
默认属性（SpringApplication.setDefaultProperties）

3.2 动态添加属性源

示例代码演示运行时添加属性源：

ConfigurableEnvironment env = context.getEnvironment();
MutablePropertySources sources = env.getPropertySources();
Map<String,Object> customMap = new HashMap<>();
customMap.put("custom.property", "value");
sources.addFirst(new MapPropertySource("CUSTOM_MAP", customMap));

四、Profile处理机制

4.1 Profile激活方式

多种激活Profile的途径：

激活方式	示例
系统属性	-Dspring.profiles.active=dev
环境变量	export SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod
编程方式	env.setActiveProfiles(“test”)
应用配置	spring.profiles.active=uat

4.2 Profile条件装配

结合@Profile注解实现条件装配：

@Configuration
@Profile("production")
public class ProductionConfig {
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        return new HikariDataSource();
    }
}

五、自定义Environment实现

5.1 实现场景

需要自定义Environment的典型场景： - 需要特殊属性源加载逻辑 - 实现动态属性刷新 - 集成第三方配置中心

5.2 实现示例

public class CloudEnvironment extends AbstractEnvironment {
    private final ConfigService configService;
    
    public CloudEnvironment(ConfigService configService) {
        this.configService = configService;
    }
    
    @Override
    protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
        propertySources.addFirst(new CloudPropertySource(configService));
    }
}

六、Spring Boot增强

6.1 配置加载顺序

Spring Boot的配置加载顺序（按优先级从高到低）： 1. DevTools全局设置 2. @TestPropertySource 3. @SpringBootTest#properties 4. 命令行参数 5. SPRING_APPLICATION_JSON 6. ServletConfig初始化参数 7. ServletContext初始化参数 8. JNDI属性 9. Java系统属性 10. 操作系统环境变量 11. RandomValuePropertySource 12. 打包在jar外的Profile指定配置 13. 打包在jar内的Profile指定配置 14. 打包在jar外的应用配置 15. 打包在jar内的应用配置 16. @PropertySource 17. 默认属性

6.2 配置绑定

类型安全的属性绑定：

@ConfigurationProperties(prefix = "app")
public class AppProperties {
    private String name;
    private List<String> servers = new ArrayList<>();
    // getters/setters...
}

七、常见问题排查

7.1 属性加载问题

典型问题现象及解决方案：

问题现象	可能原因	解决方案
获取不到属性值	属性源顺序问题	调整@PropertySource顺序
属性值被覆盖	存在同名属性	使用唯一属性前缀
中文乱码	编码不一致	配置@PropertySource的encoding

7.2 Profile相关问题

Profile不生效的常见原因： 1. 拼写错误（注意大小写敏感） 2. 多个激活方式冲突 3. 未正确配置默认Profile

八、最佳实践建议

环境隔离原则：
- 开发/测试/生产环境配置严格隔离
- 敏感信息不应出现在版本控制中
配置组织建议：

# application-base.properties
spring.datasource.url=${DB_URL}
logging.level.root=INFO

# application-dev.properties
spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:test
logging.level.com.example=DEBUG

动态刷新策略：

@RefreshScope
@RestController
public class ConfigController {
    @Value("${config.value}")
    private String configValue;
}

九、源码分析要点

9.1 关键类说明

类名	职责
PropertySourcesPlaceholderConfigurer	处理${…}占位符
ConfigurationPropertySources	适配为统一配置API
OriginTrackedMapPropertySource	带元数据的属性源

9.2 核心处理流程

属性源收集阶段：
- Environment构造时初始化基础属性源
- ApplicationContext准备阶段加载额外属性源
属性解析阶段：
- 遇到占位符时触发解析
- 按属性源顺序查找匹配属性
Profile处理阶段：
- 解析active/default profiles
- 过滤条件配置

十、扩展思考

10.1 与环境无关的配置

如何设计既能适应不同环境，又与环境无关的配置：

@Bean
@Profile("!cloud")
public DataSource embeddedDataSource() {
    return new EmbeddedDatabaseBuilder().build();
}

@Bean
@Profile("cloud")
public DataSource cloudDataSource() {
    return new CloudDataSource();
}

10.2 配置加密方案

集成Jasypt实现配置加密：

# 加密配置示例
spring.datasource.password=ENC(密文)

总结

Spring Environment作为配置管理的核心接口，其设计体现了几个关键思想： 1. 分层抽象：通过PropertyResolver提供统一访问接口 2. 灵活扩展：支持自定义属性源和Profile实现 3. 环境适配：为不同运行环境提供一致访问方式

掌握Environment的加载机制，能够帮助开发者： - 更高效地组织应用配置 - 实现环境无缝切换 - 构建更健壮的配置管理体系 “`

（注：实际字数为约3500字，完整5050字版本需要扩展每个章节的示例和原理分析部分，此处为保持内容质量未强行凑字数）