教你如何利用分布式的思想处理集群的参数配置信息—

引言

　　最近LZ的技术博文数量直线下降，实在是非常抱歉，之前LZ曾信誓旦旦的说一定要把《深入理解计算机系统》写完，现在看来，LZ似乎是在打自己脸了。尽管LZ内心一直没放弃，但从现状来看，需要等LZ的PM做的比较稳定，时间慢慢空闲出来的时候才有机会看了。短时间内，还是要以解决实际问题为主，而不是增加自己其它方面的实力。

　　因此，本着解决实际问题的目的，LZ就研究出一种解决当下问题的方案，可能文章的标题看起来挺牛B的，其实LZ就是简单的利用了一下分布式的思想，以及spring框架的特性，解决了当下的参数配置问题。

问题的来源

　　首先来说说LZ碰到的问题，其实这个问题并不大，但却会让你十分厌烦。相信在座的不少猿友都经历过这样的事情，好不容易将项目上线了，却出现了问题，最后找来找去却发现，原来是某一个参数写错了。比如数据库的密码，平时开发的时候用的是123456，结果线上的是NIMEIDE，再比如某webservice的地址，平时开发测试使用的是测试地址，结果上线的时候忘记改成线上地址了。当然了，像数据库密码写错这样的错误还是比较少见的，但诸如此类的问题一定不少。

　　出现这个问题的原因主要就是因为开发环境、测试环境以及线上环境的参数配置往往是不同的，比较正规一点的公司一般都有这三个环境。每次LZ去做系统上线时，都要仔细的检查一遍各个参数，一不小心搞错了，还要接受运维人员的鄙视，而且这种鄙视LZ还无法反驳，因为这确实是LZ的失误。还有一个问题就是，在集群环境下，现在的方式需要维护多个配置信息，一不小心就可能造成集群节点的行为不一致。

　　总的来说，常见的系统参数往往都难免有以下几类，比如数据库的配置信息、webservice的地址、密钥的盐值、消息队列序列名、消息服务器配置信息、缓存服务器配置信息等等。

　　对于这种问题一般有以下几种解决方式。

　　1、最低级的一种，人工检查方式，在上线之后，一个一个的去修改参数配置，直到没有问题为止。这是LZ在第一家小公司的时候采取的方式，因为当时没有专门的测试，都是开发自己调试一下没问题就上线了，所以上线以后的东西都要自己人工检查。

　　2、通过构建工具，比如ant&ivy，设置相应规则，在构建时把参数信息替换掉，比如某webservice接口的地址在测试环境是http://10.100.11.11/service，在线上环境则是http://www.cnblogs.com/service。

　　3、将配置信息全部存到数据库当中，这样的话只替换数据库信息即可。（这也是LZ今天要着重介绍的方式，已经在项目中使用）

　　4、将配置信息存放在某个公用应用当中，不过这就需要这个应用可以长期稳定的运行。（这是LZ曾经YY过的方式，最终还是觉得不可取，没有实践过）

　　5、等等一系列LZ还未知的更好的方式。

　　纵观以上几种方式，LZ个人觉得最好的方式就是第三种，也就是通过数据库获取的方式。这种方式其实用到了一点分布式的思想，就是配置信息不再是存放在本地，而是通过网络获取，就像缓存一样，存放在本地的则是一般的缓存方式，而分布式缓存，则是通过网络来获取缓存数据。对于数据库存放的数据来说，本身也是通过网络获取的，因为现在大多数的情况下，已经将应用与数据库从物理部署上分离。况且由于LZ的项目使用了集群，这样的方式也可以将配置信息统一管理，而不是每个集群节点都有一份配置信息。

　　通过这种思想，LZ想到的还有第四种方式，这与第三种方式十分相似，但是第四种需要另外搭建专门的应用，实际操作起来可行性较差，而且稳定性也不太容易保证，因此LZ最终还是把这种方式给pass掉了。

　　第二种方式是公司之前一直采用的方式，但是坏处就是每当要增加一个配置参数，就要通知配置管理的人员将规则修改，而配置管理的人员往往都比较忙，有的时候新参数已经上线了，规则还没做好。这样的话，一旦发布，如果LZ稍有遗忘，就可能造成启动失败。实际上，要说启动失败，其实还算是好的，还能及时纠正，最怕的是启动成功，但真正运行时系统的行为会产生异常，比如把线上的消息给发到测试服务器上去了。那个时候就不是运维人员的鄙视这么简单了，可能就是领导的“关爱”了。尽管到目前为止，LZ好像也没有因为这事受到过领导的“关爱”，但是每次上线都要仔细的检查一遍参数配置，实在是费眼又费神，痛苦不堪。

　　说到第二种方式，还有一种弊端，就是就算规则能够被及时更新，LZ还是得一次一次的检查配置信息。因为替换错了的话，责任还是在LZ，最关键的是，由于现在项目是集群，一检查就得四台服务器。不过四台倒还勉强能忍，如果以后搞个十台二十台的，LZ岂不是要累死？

　　因此总的来说，使用第三种方式已经势在必行。在本段的最后，总结一下第三种方式的好处。

　　1、由于配置信息存放在数据库当中，而本身开发库、测试库和线上的生产库就是分离的，因此只要保证数据库的配置信息没错，就可以保证其它的配置信息都可以正确获取。

　　2、对于已经做了集群的项目来说，可以保证配置信息只有一份。

　　总的说来，这种方式，与集群下的缓存解决方案有着异曲同工之妙，都是通过网络来实现统一管理。

用代码来说明这个问题

　　上面只是从实际情况和思想上分析了一下这个问题，现在LZ就使用一个比较好理解的方式来再次说明一下，这个方式当然就是代码。接下来LZ先给出一个普通的spring的配置文件，相信大部分人对此都不会陌生。

applicationContext.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"

    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"

    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"

    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"

    xsi:schemaLocation="

        http://www.springframework.org/schema/beans

         http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd

         http://www.springframework.org/schema/tx

         http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-4.0.xsd

         http://www.springframework.org/schema/aop

         http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.0.xsd

         http://www.springframework.org/schema/context

         http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd">

    <context:component-scan base-package="cn.zxl.core" />

    <bean id="jdbcPropertyPlaceholderConfigurer" class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">

        <property name="locations">

            <array>

                <value>classpath:jdbc.properties</value>
                <value>classpath:security.properties</value>

            </array>

        </property>

    </bean>

    <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">

        <property name="driverClassName" value="${driverClassName}" />

        <property name="url" value="${url}" />

        <property name="username" value="${username}" />

        <property name="password" value="${password}" />

        <property name="initialSize" value="${initialSize}" />

        <property name="maxActive" value="${maxActive}" />

        <property name="maxIdle" value="${maxIdle}" />

    </bean>

    <bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate4.LocalSessionFactoryBean">

        <property name="dataSource" ref="dataSource" />

        <property name="entityInterceptor" ref="entityInterceptor"/>

        <property name="packagesToScan" ref="hibernateDomainPackages" />

        <property name="hibernateProperties">

            <value>

                hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect

                hibernate.cache.provider_class=org.hibernate.cache.internal.NoCachingRegionFactory

                hibernate.current_session_context_class=org.springframework.orm.hibernate4.SpringSessionContext

                hibernate.show_sql=true

                hibernate.hbm2ddl.auto=update

            </value>

        </property>

    </bean>

    <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">

        <property name="dataSource" ref="dataSource" />

        <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml"/>

        <property name="mapperLocations" value="classpath*:mybatis/*.xml" />

    </bean>

    <bean id="sqlSessionTemplate" class="org.mybatis.spring.SqlSessionTemplate">

        <constructor-arg index="0" ref="sqlSessionFactory" />

    </bean>

</beans>

applicationContext-security.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!-- - Application context containing authentication, channel - security

    and web URI beans. - - Only used by "filter" artifact. - -->

<b:beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/security"

    xmlns:b="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

    xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"

    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans

        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd

        http://www.springframework.org/schema/security

        http://www.springframework.org/schema/security/spring-security-3.2.xsd">

    <!-- 不要过滤图片等静态资源 -->

    <http pattern="/**/*.jpg" security="none" />

    <http pattern="/**/*.png" security="none" />

    <http pattern="/**/*.gif" security="none" />

    <http pattern="/**/*.css" security="none" />

    <http pattern="/**/*.js" security="none" />

    <http pattern="/login.jsp*" security="none" />

    <http pattern="/webservice/**/*" security="none" />

    <!-- 这个元素用来在你的应用程序中启用基于安全的注解 -->

    <global-method-security pre-post-annotations="enabled"/>

    <!-- 配置页面访问权限 -->

    <http auto-config="true" authentication-manager-ref="authenticationManager">

        <intercept-url pattern="/**" access="${accessRole}" />

        <form-login login-page="${loginPage}" default-target-url="${indexPage}"

            always-use-default-target="true" authentication-failure-handler-ref="defaultAuthenticationFailureHandler"/>

        <!-- "记住我"功能，采用持久化策略（将用户的登录信息存放在数据库表中） -->

        <remember-me data-source-ref="dataSource"/>

        <logout />

        <!-- 只能登陆一次 -->

        <session-management>

            <concurrency-control max-sessions="1" error-if-maximum-exceeded="true" />

        </session-management>

        <custom-filter ref="resourceSecurityFilter" before="FILTER_SECURITY_INTERCEPTOR"/>

    </http>

    <b:bean id="defaultAuthenticationFailureHandler" class="cn.zxl.core.filter.DefaultAuthenticationFailureHandler">

        <b:property name="loginUrl" value="${loginPage}" />

    </b:bean>

    <b:bean id="resourceSecurityFilter" class="cn.zxl.core.filter.ResourceSecurityFilter">

        <b:property name="authenticationManager" ref="authenticationManager" />

        <b:property name="accessDecisionManager" ref="resourceAccessDecisionManager" />

        <b:property name="securityMetadataSource" ref="resourceSecurityMetadataSource" />

    </b:bean>  

    <!-- 数据中查找用户 -->

    <authentication-manager alias="authenticationManager">

        <authentication-provider user-service-ref="userService">

            <password-encoder hash="md5">

                <salt-source user-property="username"/>

            </password-encoder>

        </authentication-provider>

    </authentication-manager>

</b:beans>

　　相应的，我们一般会有以下这样的配置文件去配置上面使用${}标注起来的信息。

jdbc.properties

driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver

url=jdbc:mysql://localhost/test

username=root

password=123456

initialSize=10

maxActive=50

maxIdle=10

security.properties

accessRole=ROLE_USER

indexPage=/index.jsp

loginPage=/login.jsp

　　以上是LZ自己平时写的一个示例项目，目的是完善自己的框架，在实际的项目当中，配置信息会相当之多。按照我们第三种方式的思想，现在就需要将除了dataSource这个bean相关的配置信息以外的其它配置信息都丢到数据库里，而这个数据库正是当下所使用的dataSource。首先可以预见的是，我们需要对PropertyPlaceholderConfigurer做一些手脚来达到我们的目的。

解决问题第一招，使用以前的轮子

　　有了这个问题，LZ就要想办法解决，虽说按照目前的方式也可以勉强使用，但LZ始终觉得这不是正道。一开始LZ的做法很简单，就是各种百度和google，期待有其他人也遇到过这种问题，并给出一个很好的解决方案。这样的话，不但方便，不用自己费心思找了，而且稳定性也有保证，毕竟能搜索出来就说明已经有人使用过了。现在作为PM，和以前做程序猿不太一样，LZ需要首先保证系统的稳定性，不到万不得以，一般不会采取没有实践过的方案。如果还是做程序猿那会，LZ一定会自己研究一番，然后屁颠屁颠的跑去给PM汇报自己的成果，让他来决定是否要采用，如果成功，那皆大欢喜，说不定PM会对LZ刮目相看，如果失败，领导也找不到LZ的头上。

　　不过事实往往是残酷的，事情没有这么简单，LZ在网络上并没有找到相关的内容，或许是LZ搜索的关键字还是不够犀利。但没办法，找不到就是找不到，既然没有现成的轮子，LZ就尝试自己造一个试试。

解决问题第二招，自己造轮子

　　想要自己造轮子，首先要做的就是研究清楚spring在设置配置参数时做了什么，答案自然就在PropertyPlaceholderConfigurer这个类的源码当中。

　　于是LZ花费了将近半个小时去研究这个类的源码，终于搞清楚了这个类到底做了什么，结果是它主要做了两件事。

　　1、读取某一个地方的配置信息，到底读取哪里的配置信息，由方法mergeProperties决定。

　　2、在bean实例获取之前，逐个替换${}形式的参数。

　　如此一来问题就好办了，我们要写一个类去覆盖PropertyPlaceholderConfigurer的mergeProperties方法，而这个方法当中要做的，则是从数据库当中读取一些配置信息。这个类的样子最终如下所示。

package cn.zxl.core.spring;

import java.io.IOException;

import java.sql.Connection;

import java.sql.ResultSet;

import java.sql.SQLException;

import java.sql.Statement;

import java.util.Properties;

import javax.sql.DataSource;

import org.springframework.beans.BeansException;

import org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer;

import org.springframework.context.ApplicationContext;

import org.springframework.context.ApplicationContextAware;

/**

 * 从数据库读取配置信息

 * @author zuoxiaolong

 *

 */

public class DatabaseConfigurer extends PropertyPlaceholderConfigurer implements ApplicationContextAware{

    private ApplicationContext applicationContext;

    private String dataSourceBeanName = "dataSource";

    private String querySql = "select * from database_configurer_properties";

    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext)

            throws BeansException {

        this.applicationContext = applicationContext;

    }

    public void setDataSourceBeanName(String dataSourceBeanName) {

        this.dataSourceBeanName = dataSourceBeanName;

    }

    public void setQuerySql(String querySql) {

        this.querySql = querySql;

    }

    protected Properties mergeProperties() throws IOException {

        Properties properties = new Properties();

        //获取数据源

        DataSource dataSource = (DataSource) applicationContext.getBean(dataSourceBeanName);

        Connection connection = null;

        try {

            connection = dataSource.getConnection();

            Statement statement = connection.createStatement();

            ResultSet resultSet = statement.executeQuery(querySql);

            while (resultSet.next()) {

                String key = resultSet.getString(1);

                String value = resultSet.getString(2);

                //存放获取到的配置信息

                properties.put(key, value);

            }

            resultSet.close();

            statement.close();

            connection.close();

        } catch (SQLException e) {

            throw new IOException("load database properties failed.");

        }

        //返回供后续使用

        return properties;

    }

}

　　这个类的代码并不复杂，LZ为了方便使用，给这个类设置了两个属性，一个是数据源的bean名称，一个是查询的sql。必要的时候，可以由使用者自行定制。细心的猿友可能会发现，LZ在这里构造了一个空的properties对象，而不是使用在父方法super.mergeProperties()的基础上进行数据库的配置信息读取，这其实是有原因的，也是实现从数据库读取配置信息的关键。

　　刚才LZ已经分析过，PropertyPlaceholderConfigurer主要做了两件事，而在mergeProperties()方法当中，只是读取了配置信息，并没有对bean定义当中的${}占位符进行处理。因此我们要想从数据库读取配置信息，必须配置两个Configurer，而且这两个Configurer要有顺序之分。

　　第一个Configurer的作用则是从jdbc.properties文件当中读取到数据库的配置信息，并且将数据库配置信息替换到bean定义当中。第二个Configurer则是我们的数据库Configurer，它的作用则是从已经配置好的dataSource当中读取其它的配置信息，从而进行后续的bean定义替换。

　　原本在spring的配置文件中有下面这一段。

<bean id="jdbcPropertyPlaceholderConfigurer" class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">

        <property name="locations">

            <array>

                <value>classpath:jdbc.properties</value>

                <value>classpath:security.properties</value>

            </array>

        </property>

    </bean>

　　现在经过我们的优化，我们需要改成以下形式。

    <bean id="jdbcPropertyPlaceholderConfigurer" class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">

        <property name="order" value="1"/>

        <property name="ignoreUnresolvablePlaceholders" value="true"/>

        <property name="ignoreResourceNotFound" value="true"/>

        <property name="locations">

            <array>

                <value>classpath:jdbc.properties</value>

            </array>

        </property>

    </bean>

    <bean id="databaseConfigurer" class="cn.zxl.core.spring.DatabaseConfigurer">

        <property name="order" value="2"/>

    </bean>

　　可以注意到，我们加入了几个新的属性。比如order、ignoreUnresolvablePlaceholders、ignoreResourceNotFound。order属性的作用是保证两个Configurer能够按照我们想要的顺序进行处理，ignoreUnresolvablePlaceholders的作用则是为了保证在jdbcPropertyPlaceholderConfigurer进行处理的时候，不至于因为未处理的占位符抛出异常。最后一个属性ignoreResourceNotFound则是为了保证dataSource也可以由其它方式提供，比如JNDI的方式。

　　现在好了，你只要在你的数据库当中创建如下这样的表（LZ的是MQSQL数据库，因此以下SQL只保证适用于MQSQL）。

CREATE TABLE database_configurer_properties (

  key varchar(200) NOT NULL,

  value text,

  PRIMARY KEY (key)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

　　然后将security.properties当中的配置信息按照key/value的方式插入到这个表当中即可，当然，如果有其它的配置信息，也可以照做。这下皆大欢喜了，妈妈再也不用担心我们把配置信息搞错了。

小结

　　本文算不上是什么高端技术，只是一个小技巧，如果各位猿友能用的上的话，就给推荐下吧。