Spring3.1新属性管理API：PropertySource、Environment、Profile

Spring3.1提供了新的属性管理API，而且功能非常强大且很完善，对于一些属性配置信息都应该使用新的API来管理。虽然现在Spring已经到4版本了，这篇文章来的晚点。

新的属性管理API

PropertySource：属性源，key-value属性对抽象，比如用于配置数据

PropertyResolver：属性解析器，用于解析相应key的value

Environment：环境，本身是一个PropertyResolver，但是提供了Profile特性，即可以根据环境得到相应数据（即激活不同的Profile，可以得到不同的属性数据，比如用于多环境场景的配置（正式机、测试机、开发机DataSource配置））

Profile：剖面，只有激活的剖面的组件/配置才会注册到Spring容器，类似于maven中profile

也就是说，新的API主要从配置属性、解析属性、不同环境解析不同的属性、激活哪些组件/配置进行注册这几个方面进行了重新设计，使得API的目的更加清晰，而且功能更加强大。

PropertySource

key-value对，API如下所示：

public String getName()  //属性源的名字
public T getSource()        //属性源（比如来自Map，那就是一个Map对象）
public boolean containsProperty(String name)  //是否包含某个属性
public abstract Object getProperty(String name)   //得到属性名对应的属性值

非常类似于Map；用例如下：

@Test
public void test() throws IOException {
    Map<String, Object> map = new HashMap<>();
    map.put("encoding", "gbk");
    PropertySource propertySource1 = new MapPropertySource("map", map);
    System.out.println(propertySource1.getProperty("encoding"));

    ResourcePropertySource propertySource2 = new ResourcePropertySource("resource", "classpath:resources.properties"); //name, location
    System.out.println(propertySource2.getProperty("encoding"));
}

MapPropertySource的属性来自于一个Map，而ResourcePropertySource的属性来自于一个properties文件，另外还有如PropertiesPropertySource，其属性来自Properties，ServletContextPropertySource的属性来自ServletContext上下文初始化参数等等，大家可以查找PropertySource的继承层次查找相应实现。

@Test
public void test2() throws IOException {
    //省略propertySource1/propertySource2
    CompositePropertySource compositePropertySource = new CompositePropertySource("composite");
    compositePropertySource.addPropertySource(propertySource1);
    compositePropertySource.addPropertySource(propertySource2);
    System.out.println(compositePropertySource.getProperty("encoding"));
}

CompositePropertySource提供了组合PropertySource的功能，查找顺序就是注册顺序。 

另外还有一个PropertySources，从名字可以看出其包含多个PropertySource：

public interface PropertySources extends Iterable<PropertySource<?>> {
    boolean contains(String name); //是否包含某个name的PropertySource
    PropertySource<?> get(String name); //根据name找到PropertySource
}

示例如下：

@Test
public void test3() throws IOException {
    //省略propertySource1/propertySource2
    MutablePropertySources propertySources = new MutablePropertySources();
    propertySources.addFirst(propertySource1);
    propertySources.addLast(propertySource2);
    System.out.println(propertySources.get("resource").getProperty("encoding"));

    for(PropertySource propertySource : propertySources) {
        System.out.println(propertySource.getProperty("encoding"));
    }
}

默认提供了一个MutablePropertySources实现，我们可以调用addFirst添加到列表的开头，addLast添加到末尾，另外可以通过addBefore(propertySourceName, propertySource)或addAfter(propertySourceName, propertySource)添加到某个propertySource前面/后面；最后大家可以通过iterator迭代它，然后按照顺序获取属性。

到目前我们已经有属性了，接下来需要更好的API来解析属性了。

PropertyResolver

属性解析器，用来根据名字解析其值等。API如下所示：

public interface PropertyResolver {

    //是否包含某个属性
    boolean containsProperty(String key);

        //获取属性值 如果找不到返回null
    String getProperty(String key);

        //获取属性值，如果找不到返回默认值
    String getProperty(String key, String defaultValue);

        //获取指定类型的属性值，找不到返回null
    <T> T getProperty(String key, Class<T> targetType);

        //获取指定类型的属性值，找不到返回默认值
    <T> T getProperty(String key, Class<T> targetType, T defaultValue);

         //获取属性值为某个Class类型，找不到返回null，如果类型不兼容将抛出ConversionException
    <T> Class<T> getPropertyAsClass(String key, Class<T> targetType);

        //获取属性值，找不到抛出异常IllegalStateException
    String getRequiredProperty(String key) throws IllegalStateException;

        //获取指定类型的属性值，找不到抛出异常IllegalStateException
    <T> T getRequiredProperty(String key, Class<T> targetType) throws IllegalStateException;

        //替换文本中的占位符（${key}）到属性值，找不到不解析
    String resolvePlaceholders(String text);

        //替换文本中的占位符（${key}）到属性值，找不到抛出异常IllegalArgumentException
    String resolveRequiredPlaceholders(String text) throws IllegalArgumentException;

}

从API上我们已经看出解析器的作用了，具体功能就不要罗嗦了。示例如下：

@Test
public void test() throws Exception {
    //省略propertySources

    PropertyResolver propertyResolver = new PropertySourcesPropertyResolver(propertySources);

    System.out.println(propertyResolver.getProperty("encoding"));
    System.out.println(propertyResolver.getProperty("no", "default"));
    System.out.println(propertyResolver.resolvePlaceholders("must be encoding ${encoding}"));  //输出must be encoding gbk
}

从如上示例可以看出其非常简单。另外Environment也继承了PropertyResolver。

Environment

 环境，比如JDK环境，Servlet环境，Spring环境等等；每个环境都有自己的配置数据，如System.getProperties()、System.getenv()等可以拿到JDK环境数据；ServletContext.getInitParameter()可以拿到Servlet环境配置数据等等；也就是说Spring抽象了一个Environment来表示环境配置。

public interface Environment extends PropertyResolver {//继承PropertyResolver

        //得到当前明确激活的剖面
    String[] getActiveProfiles();

        //得到默认激活的剖面，而不是明确设置激活的
    String[] getDefaultProfiles();

        //是否接受某些剖面
    boolean acceptsProfiles(String... profiles);

}

从API上可以看出，除了可以解析相应的属性信息外，还提供了剖面相关的API，目的是： 可以根据剖面有选择的进行注册组件/配置。比如对于不同的环境注册不同的组件/配置（正式机、测试机、开发机等的数据源配置）。它的主要几个实现如下所示：

MockEnvironment：模拟的环境，用于测试时使用；

StandardEnvironment：标准环境，普通Java应用时使用，会自动注册System.getProperties() 和 System.getenv()到环境；

StandardServletEnvironment：标准Servlet环境，其继承了StandardEnvironment，Web应用时使用，除了StandardEnvironment外，会自动注册ServletConfig（DispatcherServlet）、ServletContext及JNDI实例到环境；

除了这些，我们也可以根据需求定义自己的Environment。示例如下：

@Test
public void test() {
    //会自动注册 System.getProperties() 和 System.getenv()
    Environment environment = new StandardEnvironment();
    System.out.println(environment.getProperty("file.encoding"));
}

其默认有两个属性：systemProperties（System.getProperties()）和systemEnvironment（System.getenv()）。

在web环境中首先在web.xml中配置：

<context-param>
    <param-name>myConfig</param-name>
    <param-value>hello</param-value>
</context-param>

<servlet>
    <servlet-name>spring</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <init-param>
        <param-name>contextConfigLocation</param-name>
        <param-value>classpath:spring-mvc.xml</param-value>
    </init-param>
</servlet>

使用StandardServletEnvironment加载时，默认除了StandardEnvironment的两个属性外，还有另外三个属性：servletContextInitParams（ServletContext）、servletConfigInitParams（ServletConfig）、jndiProperties（JNDI）。

然后在程序中通过如下代码注入Environment： 

@Autowired
Environment env;

另外也可以直接使用ApplicationContext.getEnvironment()获取；接着就可以用如下代码获取配置：

System.out.println(env.getProperty("myConfig"));
System.out.println(env.getProperty("contextConfigLocation"));

另外我们在运行应用时可以通过-D传入系统参数（System.getProperty()），如java -Ddata=123  com.sishuok.spring3.EnvironmentTest，那么我们可以通过environment.getProperty("data") 获取到。

如果我们拿到的上下文是ConfigurableApplicationContext类型，那么可以：ctx.getEnvironment().getPropertySources() ；然后通过PropertySources再添加自定义的PropertySource。

Profile

profile，剖面，大体意思是：我们程序可能从某几个剖面来执行应用，比如正式机环境、测试机环境、开发机环境等，每个剖面的配置可能不一样（比如开发机可能使用本地的数据库测试，正式机使用正式机的数据库测试）等；因此呢，就需要根据不同的环境选择不同的配置；如果用过maven，maven中就有profile的概念。

profile有两种：

默认的：通过“spring.profiles.default”属性获取，如果没有配置默认值是“default”

明确激活的：通过“spring.profiles.active”获取

查找顺序是：先进性明确激活的匹配，如果没有指定明确激活的（即集合为空）就找默认的；配置属性值从Environment读取。

API请参考Environment部分。设置profile属性，常见的有三种方式：

一、启动Java应用时，通过-D传入系统参数

-Dspring.profiles.active=dev

二、如果是web环境，可以通过上下文初始化参数设置

<context-param>
    <param-name>spring.profiles.active</param-name>
    <param-value>dev</param-value>
</context-param>

三 、通过自定义添加PropertySource

Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
map.put("spring.profiles.active", "dev");
MapPropertySource propertySource = new MapPropertySource("map", map);
env.getPropertySources().addFirst(propertySource);

四、直接设置Profile

env.setActiveProfiles("dev", "test");

以上方式都可以设置多个profile，多个之间通过如逗号/分号等分隔。  

接着我们就可以通过如下API判断是否激活相应的Profile了： 

if(env.acceptsProfiles("dev", "test"))) {
    //do something
}

它们之间是或的关系；即找到一个即可；如果有人想不匹配某个profile执行某些事情，可以通过如"!dev"  即没有dev激活时返回true。

当然这种方式还不是太友好，还需要我们手工编程使用，稍候会介绍如何更好的使用它们。

<context:property-placeholder/>

${key}占位符属性替换器，配置如下：

<context:property-placeholder
        location="属性文件，多个之间逗号分隔"
        file-encoding="文件编码"
        ignore-resource-not-found="是否忽略找不到的属性文件"
        ignore-unresolvable="是否忽略解析不到的属性，如果不忽略，找不到将抛出异常"
        properties-ref="本地Properties配置"
        local-override="是否本地覆盖模式，即如果true，那么properties-ref的属性将覆盖location加载的属性，否则相反"
        system-properties-mode="系统属性模式，默认ENVIRONMENT（表示先找ENVIRONMENT，再找properties-ref/location的），NEVER：表示永远不用ENVIRONMENT的，OVERRIDE类似于ENVIRONMENT"
        order="顺序"
        />

location：表示属性文件位置，多个之间通过如逗号/分号等分隔；

file-encoding：文件编码；

ignore-resource-not-found：如果属性文件找不到，是否忽略，默认false，即不忽略，找不到将抛出异常

ignore-unresolvable：是否忽略解析不到的属性，如果不忽略，找不到将抛出异常

properties-ref：本地java.util.Properties配置

local-override：是否本地覆盖模式，即如果true，那么properties-ref的属性将覆盖location加载的属性

system-properties-mode：系统属性模式，ENVIRONMENT（默认），NEVER，OVERRIDE

   ENVIRONMENT：将使用Spring 3.1提供的PropertySourcesPlaceholderConfigurer，其他情况使用Spring 3.1之前的PropertyPlaceholderConfigurer

       如果是本地覆盖模式：那么查找顺序是：properties-ref、location、environment，否则正好反过来；

   OVERRIDE： PropertyPlaceholderConfigurer使用，因为在spring 3.1之前版本是没有Enviroment的，所以OVERRIDE是spring 3.1之前版本的Environment

       如果是本地覆盖模式：那么查找顺序是：properties-ref、location、System.getProperty(),System.getenv()，否则正好反过来； 

   NEVER：只查找properties-ref、location；

order：当配置多个<context:property-placeholder/>时的查找顺序，关于顺序问题请参考：http://www.iteye.com/topic/1131688 

具体使用请参考如下文件中的如dataSource：

https://github.com/zhangkaitao/es/blob/master/web/src/main/resources/spring-config.xml

@PropertySource()

Spring 3.1提供的Java Config方式的注解，其属性会自动注册到相应的Environment；如：

@Configuration
@PropertySource(value = "classpath:resources.properties", ignoreResourceNotFound = false)
public class AppConfig {
}

接着就可以使用env.getProperty("encoding")得到相应的属性值。 

另外如果想进行Bean属性的占位符替换，需要注册PropertySourcesPlaceholderConfigurer：

@Bean
public PropertySourcesPlaceholderConfigurer propertySourcesPlaceholderConfigurer() {
    return new PropertySourcesPlaceholderConfigurer();
}

如上配置等价于XML中的<context:property-placeholder/>配置。

如果想导入多个，在Java8之前需要使用@PropertySources注册多个@PropertySource()。

此处要注意：

使用<context:property-placeholder/>不会自动把属性注册到Environment中，而@PropertySource()会；且在XML配置中并没有@PropertySource()等价的XML命名空间配置，如果需要，可以自己写一个。

占位符替换

使用Environment属性替换，如：

<context:property-placeholder location="classpath:${env}/resources.properties"/>  

<context:component-scan base-package="com.sishuok.${package}"/> 

<import resource="classpath:${env}/ctx.xml"/>

@PropertySource(value = "classpath:${env}/resources.properties")

@ComponentScan(basePackages = "com.sishuok.${package}")

@ImportResource(value = {"classpath:${env}/cfg.xml"})

@Value("${env}")   

new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:${env}/cfg.xml")

使用PropertySourcesPlaceholderConfigurer / PropertyPlaceholderConfigurer进性Bean属性替换，如：

<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close">
        <!-- 基本属性 url、user、password -->
        <property name="url" value="${connection.url}"/>
        <property name="username" value="${connection.username}"/>
        <property name="password" value="${connection.password}"/>
</bean>

SpEL表达式：

请参考【第五章】Spring表达式语言 之 5.4在Bean定义中使用EL—跟我学spring3

通过如上方式可以实现不同的环境有不同的属性配置，但是如果我们想不同的环境加载不同的Bean呢，比如测试机/正式机环境可能使用远程方式访问某些API，而开发机环境使用本地方式进行开发，提高开发速度，这就需要profile了。

<beans  profile="">

通过在beans标签上加上profile属性，这样当我们激活相应的profile时，此beans标签下的bean就会注册，如下所示：

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

<beans profile="dev">
    <bean id="dataSource" class="本地DataSource">
    </bean>
</beans>

<beans profile="test">
    <bean id="dataSource" class="测试环境DataSource">
    </bean>
</beans>

</beans>

启动应用时设置相应的“spring.profiles.active”即可。另外，如果想指定一个默认的，可以使用<beans profile="default">指定（如果不是default，可以通过“spring.profiles.default”指定）。

@Profile()

Java Config方式的Profile，功能等价于XML中的<beans profiles>，使用方式如下：

@Profile("dev")
@Configuration
@PropertySource(value = "classpath:resources.properties", ignoreResourceNotFound = false)
public class AppConfig {

    @Bean
    public PropertySourcesPlaceholderConfigurer propertySourcesPlaceholderConfigurer() {
        return new PropertySourcesPlaceholderConfigurer();
    }
}

Spring4提供了一个新的@Conditional注解，请参考http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1989379。

@ActiveProfiles()

在测试时，有时候不能通过系统启动参数/上下文参数等指定Profile，此时Spring测试框架提供了@ActiveProfiles（）注解，示例如下：

@ActiveProfiles("test")
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = GenericConfig.class)
public class GenricInjectTest {
……
}

通过这种方式，我们就激活了test profile。 

到此整个Spring的属性管理API就介绍完了，对于属性管理，核心是Environment，所以以后请使用Environment来进行属性管理吧。