springcloud ConfigServer的工作原理

前话

根据前文得知，bootstrapContext引入了PropertySourceLocator接口供外部源加载配置，但作用是应用于子级ApplicationContext的环境变量Environment上，并不做更新维护操作。

具体的加载与维护更新外部源的配置信息，还是得有ConfigServer来完成，这也是本文分析的重点。

监听器

在这之前，笔者先查看此板块关联的监听器ConfigServerBootstrapApplicationListener，因为其比前文分析的BootstrapApplicationListener监听器优先级还高，不过内部代码很简单，笔者直接查看其复写的方法

    @Override
    public void onApplicationEvent(ApplicationEnvironmentPreparedEvent event) {
        ConfigurableEnvironment environment = event.getEnvironment();
        if (!environment.resolvePlaceholders("${spring.cloud.config.enabled:false}")
                .equalsIgnoreCase("true")) {
            if (!environment.getPropertySources().contains(this.propertySource.getName())) {
                environment.getPropertySources().addLast(this.propertySource);
            }
        }
    }

代码意思很简单，针对环境变量中spring.cloud.config.enabled属性如果值不为true则设置为false。根据官方上的代码注释来看，是用于屏蔽HTTP方式的访问，默认是开启屏蔽功能的。也就是屏蔽了ConfigServer暴露Restful方式的接口访问，其中该属性可通过System系统变量或者SpringApplicationBuilder类来进行设置，具体读者可查阅其官方注释

这个影响小，我们直接去查看其如何去加载外部源的

BootstrapContext关联类

优先分析与bootstrapContext相关的类，通过查看其板块下的spring.factories文件对应的BootstrapConfiguration键值

# Bootstrap components
org.springframework.cloud.bootstrap.BootstrapConfiguration=\
org.springframework.cloud.config.server.bootstrap.ConfigServerBootstrapConfiguration,\
org.springframework.cloud.config.server.config.EncryptionAutoConfiguration

笔者挑选ConfigServerBootstrapConfiguration类作为主要的分析源头，内部的源码比较简单，笔者则全部放出来

// 系统变量或者bootstrap.properties文件指定了spring.cloud.config.server.bootstrap属性则生效
@Configuration
@ConditionalOnProperty("spring.cloud.config.server.bootstrap")
public class ConfigServerBootstrapConfiguration {

    @EnableConfigurationProperties(ConfigServerProperties.class)
    @Import({ EnvironmentRepositoryConfiguration.class })
    protected static class LocalPropertySourceLocatorConfiguration {

        @Autowired
        private EnvironmentRepository repository;

        @Autowired
        private ConfigClientProperties client;

        @Autowired
        private ConfigServerProperties server;

        // 加载外部源入口
        @Bean
        public EnvironmentRepositoryPropertySourceLocator environmentRepositoryPropertySourceLocator() {
            return new EnvironmentRepositoryPropertySourceLocator(this.repository, this.client.getName(),
                    this.client.getProfile(), getDefaultLabel());
        }

        private String getDefaultLabel() {
            if (StringUtils.hasText(this.client.getLabel())) {
                return this.client.getLabel();
            } else if (StringUtils.hasText(this.server.getDefaultLabel())) {
                return this.server.getDefaultLabel();
            }
            return null;
        }

    }

}

根据当前环境下是否存在spring.cloud.config.server.bootstrap属性来决定是否通过Git/SVN/Vault等方式(下文将提及)加载外部源至子级的ConfigurableEnvironment对象中，默认不开启，需要用户配置。

具体通过什么方式获取外部资源则交由EnvironmentRepository接口去实现，我们先看下此接口的方法

public interface EnvironmentRepository {

    // 内部就一个方法，通过参数指定找寻对应的环境对象
    Environment findOne(String application, String profile, String label);

}

看来其支持多仓库源的配置，但这里注意一下此处的Environment回参是springcloud config client板块中的类，应该是对我们常见的环境变量作些过滤的作用。

EnvironmentRepositoryConfiguration

除了上述的方式引入此多环境仓库的配置类，ConfigServer对应的ConfigServerAutoConfiguration默认也会引入。废话少说，首先看下头部

@Configuration
@EnableConfigurationProperties({ SvnKitEnvironmentProperties.class, CredhubEnvironmentProperties.class,
        JdbcEnvironmentProperties.class, NativeEnvironmentProperties.class, VaultEnvironmentProperties.class })
@Import({ CompositeRepositoryConfiguration.class, JdbcRepositoryConfiguration.class, VaultRepositoryConfiguration.class,
        CredhubConfiguration.class, CredhubRepositoryConfiguration.class, SvnRepositoryConfiguration.class,
        NativeRepositoryConfiguration.class, GitRepositoryConfiguration.class, DefaultRepositoryConfiguration.class })
public class EnvironmentRepositoryConfiguration {
}

嗯，看起来很多，其实也就是针对不同源的资源进行相应的配置，比如常见的SVN/Jdbc/Git/Vault等方式。针对不同源，springcloud允许用户配置spring.profile.active属性来选择相应的源，即使不指定，springcloud也默认以Git方式获取仓库。本文以springcloud默认支持的Git方式作为分析的入口

GitRepositoryConfiguration

git方式的资源获取是通过配置GitRepositoryConfiguration类来实现的，笔者看下其代码

@Configuration
@Profile("git")
class GitRepositoryConfiguration extends DefaultRepositoryConfiguration {
}

直接去观察其继承的DefaultRepositoryConfiguration类，内部源码也很简单，顺便把其关联的一些bean也一同放上来，方便我们更清楚的了解

    // 多Git环境仓库属性配置，以spring.cloud.config.server.git作为开头
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(search = SearchStrategy.CURRENT)
    public MultipleJGitEnvironmentProperties multipleJGitEnvironmentProperties() {
        return new MultipleJGitEnvironmentProperties();
    }

    @Configuration
    @ConditionalOnClass(TransportConfigCallback.class)
    static class JGitFactoryConfig {

        // 多Git环境仓库的工厂类
        @Bean
        public MultipleJGitEnvironmentRepositoryFactory gitEnvironmentRepositoryFactory(
                ConfigurableEnvironment environment, ConfigServerProperties server,
                Optional<ConfigurableHttpConnectionFactory> jgitHttpConnectionFactory,
                Optional<TransportConfigCallback> customTransportConfigCallback) {
            return new MultipleJGitEnvironmentRepositoryFactory(environment, server, jgitHttpConnectionFactory,
                    customTransportConfigCallback);
        }
    }

    @Configuration
    @ConditionalOnClass({ HttpClient.class, TransportConfigCallback.class })
    static class JGitHttpClientConfig {

        // HTTP连接工厂类
        @Bean
        public ConfigurableHttpConnectionFactory httpClientConnectionFactory() {
            return new HttpClientConfigurableHttpConnectionFactory();
        }
    }

@Configuration
@ConditionalOnMissingBean(value = EnvironmentRepository.class, search = SearchStrategy.CURRENT)
class DefaultRepositoryConfiguration {
    ....
    ....

    @Bean
    public MultipleJGitEnvironmentRepository defaultEnvironmentRepository(
            MultipleJGitEnvironmentRepositoryFactory gitEnvironmentRepositoryFactory,
            MultipleJGitEnvironmentProperties environmentProperties) throws Exception {
        return gitEnvironmentRepositoryFactory.build(environmentProperties);
    }
}

这里注册的MultipleJGitEnvironmentRepository对象便是EnvironmentRepository接口的实现类，由其统一管理多Git仓库的资源。在分析此类之前，先对上述的代码作下分步骤的分析以免产生糊涂

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1.多Git仓库属性配置MultipleJGitEnvironmentProperties，也就是配置Git仓库的地址以及访问方式等等。挑选比较重要的属性用于归纳(多仓库应用)

假设远程仓库地址为git@github.com:jtjsir/config_demo.git

spring.cloud.config.server.git.repos.A1.pattern=config*     #A1仓库的匹配规则(匹配源{application}/{profile})，默认为下一点的name
spring.cloud.config.server.git.repos.A1.name=config_demo        #A1仓库的别名
spring.cloud.config.server.git.repos.A1.uri=git@github.com:jtjsir/config_demo.git #远程git仓库地址
spring.cloud.config.server.git.repos.A1.username=nancoasky@gmail.com    #git帐号
spring.cloud.config.server.git.repos.A1.password=nanco123   #git密码
spring.cloud.config.server.git.repos.A1.passphrase=     #ssh密码短语，默认为空
spring.cloud.config.server.git.repos.A1.basedir=/data/demo/cloud    #本地保存路径
spring.cloud.config.server.git.repos.A1.defaultLabel=master #标签，类似git的分支概念

具体的用户可查看MultipleJGitEnvironmentProperties类去详细的查看各个属性的含义，同时也可以了解SSH方式的校验

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2.Http连接工厂类HttpClientConfigurableHttpConnectionFactory，主要是支持http/https的Git访问方式。具体就不讲解了，读者可自行分析

MultipleJGitEnvironmentRepository

顾名思义，其实就是JGitEnvironmentRepository类的集合类，我们只需要关注其复写的findOne()方法，附上真正去查找相应配置资源的AbstractScmEnvironmentRepository#findOne()方法

    @Override
    public synchronized Environment findOne(String application, String profile, String label) {
        // 通过native方式去加载，也就是读取远程Git仓库的本地copy
        NativeEnvironmentRepository delegate = new NativeEnvironmentRepository(getEnvironment(),
                new NativeEnvironmentProperties());
        // 1.获取本地git仓库的查找路径
        Locations locations = getLocations(application, profile, label);
        delegate.setSearchLocations(locations.getLocations());
        // 2.获取属性集合
        Environment result = delegate.findOne(application, profile, "");
        result.setVersion(locations.getVersion());
        result.setLabel(label);
        // 过滤下
        return this.cleaner.clean(result, getWorkingDirectory().toURI().toString(),
                getUri());
    }

笔者分析上述标注的两点，分步骤来

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1.获取本地git仓库的查找路径，对应的是JGitEnvironmentRepository#getLocations()方法

    @Override
    public synchronized Locations getLocations(String application, String profile,
            String label) {
        // label代表git仓库的分支，默认为master
        if (label == null) {
            label = this.defaultLabel;
        }
        // 刷新本地git仓库，蕴含了拉取远程仓库、更新的操作。使用到了uri属性
        String version = refresh(label);
        // 使用到了basedir和searchPaths属性
        return new Locations(application, profile, label, version,
                getSearchLocations(getWorkingDirectory(), application, profile, label));
    }

上述的搜寻路径格式如{basedir}/{searchPaths:/}。其中searchPaths的组合方式是{application}、{profile}、{label}的随意拼装，有很大的灵活性。比如

{basedir}/{application}/{profile}/{label:master}/
{basedir}/{application}-{profile}/{label:master}/
{basedir}/{label:master}/{application}/{profile}/

{basedir}/config_demo

其中{application}、{profile}、{label}属性都是非必须的。

备注：
如果用户有多层目录的要求，则只需要通过(_)来代替"/"即可。
比如searchPaths={application}，如果有二级目录则使用application(_)profile即可

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2.获取属性集合，具体的如何去解析获取相应的配置信息且看NativeEnvironmentRepository#findOne()方法

    // 此时的label为空字符串
    @Override
    public Environment findOne(String config, String profile, String label) {
        // 专门解析${}符号
        SpringApplicationBuilder builder = new SpringApplicationBuilder(
                PropertyPlaceholderAutoConfiguration.class);
        // 设置spring.profiles.active=profile
        ConfigurableEnvironment environment = getEnvironment(profile);
        builder.environment(environment);
        builder.web(WebApplicationType.NONE).bannerMode(Mode.OFF);
        /** 设置spring.config.name=config,application
        **  设置spring.config.location={basedir}/{searchPaths:/}
        **
        */
        String[] args = getArgs(config, profile, label);
        // Explicitly set the listeners (to exclude logging listener which would change
        // log levels in the caller)
        builder.application()
                .setListeners(Arrays.asList(new ConfigFileApplicationListener()));
        ConfigurableApplicationContext context = builder.run(args);
        environment.getPropertySources().remove("profiles");
        try {
            // 过滤系统内部的通用变量并缩减source对应的key
            return clean(new PassthruEnvironmentRepository(environment).findOne(config,
                    profile, label));
        }
        finally {
            context.close();
        }
    }

其实很简单就是跟我们平常springboot启动时一样，读取相应的配置文件(此处只支持yml、properties、yaml方式)，读取的格式例子如下

{basedir}/{searchPaths:/}application.properties
{basedir}/{searchPaths:/}application.yml
{basedir}/{searchPaths:/}{application}.properties
{basedir}/{searchPaths:/}{application}.yml
{basedir}/{searchPaths:/}{application}-{profile}.yml
{basedir}/{searchPaths:/}{application}-{profile}.properties
---
{basedir}/{application}/{profile}/{label:master}/application.[properties|yml]
{basedir}/{application}-{profile}/{label:master}/{application}.[properties|yml]
{basedir}/{label:master}/{application}/{profile}/{application}-{profile}.[properties|yml]
---
{basedir}/config_demo/{application}-{profile}.[properties|yml]
{basedir}/config_demo/application.[properties|yml]

其中{application}、{profile}、{label}属性都是非必须的。