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Spring Bean的配置绑定

Spring Bean的配置绑定

作者: heyikan | 来源:发表于2019-11-29 12:39 被阅读0次

    配置绑定的场景

    最常见的配置绑定的场景,是在自定义的bean中通过@Value注解将某个属性和对应的配置绑定:

    application.yml

    di-task:
      root-path: "/usr/lib/cluster001/..."
    

    某个bean

    @Component
    public class TaskApplicationConfig {
        @Value("${di-task.root-path}")
        private String rootPath;
        ...
    }
    

    在创建定时任务的bean时,使用的@Scheduled注解也可以通过相同的方式绑定配置,本质上和上面是相同的。

    @Component
    public class InitStatTask {
    
        @Scheduled(cron = "${di-task.task.init-stat.cron}")
        public void initTask() {
            // do business
        }
    }
    

    批量绑定

    @ConfigurationProperties提供了更强大的功能,比如在我们需要批量绑定的时候,可以将多个配置项一起绑定到某个bean的多个属性上,而不用每一个属性都使用一个@Value注解:

    @Component
    @ConfigurationProperties(prefix = "hbm")
    public class HbmConfig {
        /**
         * CM master 的IP
         */
        private String agentHostIp;
        /**
         * CM master 的帐号.
         */
        private String agentHostUser;
        /**
         * CM master 的密码.
         */
        private String agentHostPassword;
        /**
         * CM master 的端口.
         */
        private Integer sshdPort;
    
        // getters and setters
    }
    

    这种定义,暗示着应用中存在下面的配置:

    hbm:
      agent-host-ip: ...
      agent-host-user: ...
      agent-host-password: ...
      sshd-port: ...
    

    这样,四个属性就可以一次性绑定到一个spring bean上。

    为第三方依赖绑定配置

    上面的示例,都有一个共同的特点:在自定义的bean中绑定配置。更直白一点,作为spring bean的代码是项目内的代码,不是第三方引入的依赖。

    其中一个特征,就是我们直接在类上使用诸如@Component@Service@RestController的注解来声明为spring的bean。

    如果是引入的第三方依赖,要实例化为spring的bean,需要我们自己进行配置。在当前项目环境中,这种类一般很少,直接写配置类就可以了:

    @Configuration
    public class SomeConfig {
        @Bean
        public SomeType someType() {
            SomeType bean = new SomeType();
            // init bean
            return bean;
        }
    }
    

    只要这个配置类能被@SpringBootApplication@ComponentScan扫描到,对应的bean就会被创建。

    顺便提一下,如果我们在配置bean的时候,需要注入其他的bean依赖,可以将依赖作为参数。spring会根据类型和参数名来寻找对应的bean,然后作为参数参入进来:

    @Configuration
    public class SomeConfig {
        @Bean
        public SomeType someType() {
            SomeType bean = new SomeType();
            // init bean
            return bean;
        }
        
        @Bean
        public OtherType otherType(SomeType someType) {
            OtherType bean = new OtherType();
            // init bean with some type
            return bean;
        }
    }
    

    一个新的问题:当我们需要为第三方依赖的bean绑定配置的时候,应该如何做。

    手工绑定

    基于已有的知识,我们可以将配置项先绑定到自己的代码,然后再调用第三方依赖的setter方法,将对应的配置一一设置到bean中:

    @Configuration
    @ConfigurationProperties(prefix = "some-type")
    public class SomeConfig {
        
        private String field1;
        private String field2;
        ...
        
        // getters and setters for field*
        
        @Bean
        public SomeType someType() {
            SomeType bean = new SomeType();
            // init bean
            bean.setField1(field1);
            bean.setField2(field2);
            ...
            return bean;
        }
    }
    

    对应的配置大概下面的样子:

    some-type:
      field1: ...
      field2: ...
    

    自动绑定

    @ConfigurationProperties简化了这个工作,我们可以将它和@Bean一起使用,这种绑定的工作就会被自动完成:

    @Configuration
    public class SomeConfig {
        
        @Bean
        @ConfigurationProperties(prefix = "some-type")
        public SomeType someType() {
            SomeType bean = new SomeType();
            // init bean
            return bean;
        }
    }
    

    spring会在someType()执行完之后,按照默认的绑定策略将配置绑定到返回的bean中。其效果和上文中我们逐个将配置绑定到bean中是一样的。

    需要注意的是,spring按照setter的规范去绑定变量,配置的key和bean的setter方法要相呼应。比如某个bean有属性jdbcUrl,但对应的setter方法是setUrl,那么配置文件中应该配置的是url而不是jdbc-url

    如果setter方法在bean对应的类型的父类中,绑定同样有效。

    可选择的绑定

    我们可能会有不同的场景:允许用户选择使用哪一个数据源的实现,比如druid或者hikari。我们需要根据用户选择的数据源类型,来配置DataSource的实例化和参数绑定的动作。

    换句话来说,上文中someType()方法可能返回的具体类型有多种,而使用@ConfigurationProperties的前提是我知道返回的具体是哪一种,以根据其setter方法设计对应的配置。所以我们所说的上述场景,就无法直接使用了。

    选择并手工绑定

    如果我们退一步,依然可以通过显示的逐个绑定来完成这项工作。首先,我们将所有的数据源类型的相关参数,都一一绑定到我们自己的类里面,然后在构造数据源Bean的时候,根据用户配置的类型来构建具体的数据源Bean,并将对应的配置参数通过setter方法进行设置。代码大意大概如下:

    spring.datasource:
      type: druid
      druid:
        url: jdbc:hive2://10.3.70.118:10000
        driver-class-name: org.apache.hive.jdbc.HiveDriver
      hikari:
        jdbc-url: jdbc:hive2://10.3.70.118:10000
        driver-class-name: org.apache.hive.jdbc.HiveDriver
        connection-test-query: SELECT 'di-sql-engine'
    

    你可能注意到druid和hikari的配置有些不同,这是与具体的实现类及其父类所提供的setter方法相关的。

    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.druid")
    public class DruidConfig {
        
        private String url;
        private String driverClassName;
        ...
        
        // getters and setters for field*
    }
    
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.hikari")
    public class HikariConfig {
        
        private String jdbcUrl;
        private String driverClassName;
        private String connectionTestQuery;
        ...
        
        // getters and setters for field*
    }
    
    @Configuration
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
    public class SomeConfig {
        @Autowired
        private DruidConfig druidConfig;
        @Autowired
        private HikariConfig hikariConfig;
        
        private String type;
        ...
        
        // getters and setters for field*
        
        @Bean
        public DataSource datasource() {
            DataSource ds = null;
            switch(type) {
                case "druid":
                    DruidDataSource druid = ... // init druid datasource
                    druid.setUrl(druidConfig.getUrl);
                    druid.setDriverClassName(druidConfig.getDriverClassName);
                    ds = druid;
                    break;
                case "hikari":
                    // ...
                    break;
            }
            ...
            return ds;
        }
    }
    

    上面的代码应该可以自己想得到,它只是组合了我们已知的知识。

    选择并自动绑定

    但是在我们接触了自动绑定之后,再手动逐个绑定看起来有点蠢。接下来介绍另一种更加可控的自动绑定方式,帮助我们消除那些无聊的代码。

    依然是基于同样的配置,我们可以这样编写配置类:

    @Configuration
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
    public class SomeConfig {
    
        @Autowired
        private Environment environment;
        
        private String type;
        ...
        
        // getters and setters for field*
        
        @Bean
        public DataSource datasource() {
            Class<? extends DataSource> classType = resolveFromType(type);
            
            DataSource dataSource = DataSourceBuilder.create()
                    .type(
                        (Class<? extends DataSource>) Class.forName(classType)
                    ).build();
            
            final Bindable<? extends DataSource> bindable = 
                Bindable.ofInstance(dataSource);
            
            final Binder binder = Binder.get(environment);
            
            switch(type) {
                case "druid":
                    binder.bind("spring.datasource.druid", bindable);
                    break;
                case "hikari":
                    binder.bind("spring.datasource.hikari", bindable);
                    break;
            }
            
            ...
            return dataSource;
        }
    }
    

    关键的代码是:

    binder.bind("spring.datasource.druid", bindable);
    // or
    binder.bind("spring.datasource.hikari", bindable);
    

    只是为了要获取关键代码中的binder和bindable,需要学习关于Bindable和Binder的相关API。

    简单来说,Bindable包装了待绑定的bean,它的构造也是基于已有的bean来构造的。Binder需要基于当前的Environment来构造,这样它可以读到相关的环境变量和配置。Environment是自动配置的,我们可以直接注入。

    这样我们就实现了自动绑定,而且是根据场景去绑定不同的配置。

    附录

    补充问题

    为什么hikari要配置connection-test-query?

    提出这个问题的同学很细心。这是因为我们连接的是hive数据源,所使用的驱动包是hive-jdbc-1.2.1.spark2。这个驱动包里的Connection实现类,即HiveConnection并没有真正实现所有的抽象方法。而没有实现的那些方法,就直接抛出异常:

      @Override
      public boolean isValid(int timeout) throws SQLException {
        // TODO Auto-generated method stub
        throw new SQLException("Method not supported");
      }
    
    

    而使用hikari数据源,在没有配置connection-test-query的情况下,它会调用Connection的isValid方法来验证Connection的可用性,结果就是得到一个异常。

    所以我们主动配置了connection-test-query,让它使用这个sql语句来验证。

    参考资料

    1、Property Binding in Spring Boot 2.0

    2、Guide to @ConfigurationProperties in Spring Boot

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