Spring boot随机端口你都不会，怎么动态扩容？

一般情况下每个spring boot工程启动都有固定的端口，但是固定端口不利用服务的动态扩容，如果在一台服务器上需要对同一个服务进行多实例部署，很容易出现端口冲突，那么怎么解决这个问题呢？

random随机端口

在spring boot中，可以通过${random}来生成随机数字，我们可以在配置文件中，这么设置端口：

server.port=${random.int(2000,8000)}

通过random.int方法，指定生成2000~8000的随机端口。这样每次启动的端口都不一样。

多次启动，发现每次的端口都不一致说明配置成功。


注意事项：
这里需要注意spring boot项目启动属性文件的加载顺序，spring boot的属性是由里向外加载，所以最外层的最后被加载，会覆盖里层的属性。
所以如果主动在启动命令中使用–server.port配置了项目的端口号，那么属性文件中配置的随机端口属性就不会生效。

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通过System.setProperty设置有效随机端口

上面的方法虽然暂时达到了想要的效果，但是有个问题：如果生成的这个随机端口已经被使用了，那么项目启动就会出现端口冲突。
那么，我们能否通过一个检测机制，让生成的随机端口一定是一个没有被占用的有效的随机端口呢？

有效端口检测原理：
通过建立socket连接，Socket socket = new Socket(Address,port);#address代表主机的IP地址，port代表端口号
如果对该主机的特定端口号能建立一个socket,则说明该主机的该端口在使用。
Socket socket = new Socket(Address,port);#address代表主机的IP地址，port代表端口号
如果对该主机的特定端口号能建立一个socket,则说明该主机的该端口在使用。

实现思路：
通过在项目启动前，获取有效的随机端口并通过System.setProperty将变量设置到系统的全局变量中，这样项目启动时就可以从全局变量中获取到server.port变量的值。
这里的system，系统指的是 JRE (runtime)system，即设置jvm运行时的全局变量。

工具类：

@Slf4j
public class NetUtils {
    
    /**
     * 测试本机端口是否被使用
     * @param port
     * @return
     */
    public static boolean isLocalPortUsing(int port){
        boolean flag = true;
        try {
            //如果该端口还在使用则返回true,否则返回false,127.0.0.1代表本机
            flag = isPortUsing("127.0.0.1", port);
        } catch (Exception e) {
        }
        return flag;
    }
    /***
     * 测试主机Host的port端口是否被使用
     * @param host
     * @param port
     * @throws UnknownHostException
     */
    public static boolean isPortUsing(String host,int port)  {
        boolean flag = false;
        try {
            InetAddress Address = InetAddress.getByName(host);
            Socket socket = new Socket(Address,port);  //建立一个Socket连接
            flag = true;
        } catch (IOException e) {
           //log.info(e.getMessage(),e);
        }
        return flag;
    }

    //start--end是所要检测的端口范围
    static int start=0;
    static int end=1024;
    
    /**
     * 由于本机上安装了mysql，采用3306端口去验证
     * @param args
     */
    public static void main(String args[]){
            int testPost =3306;
            if(isLocalPortUsing(testPost)){
                System.out.println("端口 "+testPost+" 已被使用");
            }else{
                System.out.println("端口 "+testPost+"未使用");
            }
    }
}

 public class ServerPortUtils {

    /**
     * 获取可用端口
     * @return
     */
    public static int getAvailablePort(){
         int max = 65535;
         int min = 2000;

         Random random = new Random();
         int port = random.nextInt(max)%(max-min +1) + min;
         boolean using = NetUtils.isLocalPortUsing(port);
         if(using){
             return  getAvailablePort();
         }else{
             return  port;
         }
    }

}

项目启动前设置server.port环境变量

/**
 * 开始命令
 */
@Slf4j
public class StartCommand {

    public StartCommand(String[] args){
         Boolean isServerPort = false;
         String serverPort = "";
         if(args != null){
              for (String arg:args){
                    if(StringUtils.hasText(arg) &&
                            arg.startsWith("--server.port")
                    ){
                        isServerPort = true;
                        serverPort = arg;
                        break;
                    }
              }
         }

         //没有指定端口，则随机生成一个可用的端口
        if(!isServerPort){
              int port = ServerPortUtils.getAvailablePort();
              log.info("current server.port=" + port);
              System.setProperty("server.port",String.valueOf(port));
        }else{//指定了端口，则以指定的端口为准
            log.info("current server.port=" + serverPort.split("=")[1]);
            System.setProperty("server.port",serverPort.split("=")[1]);
        }
    }

}

启动类调用方法：

@SpringBootApplication
@EnableUserClient
@RestController
public class DemoApplication {
    @Autowired
    Environment environment;

    public static void main(String[] args) {
        new StartCommand(args);
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

通过自定义PropertiesPropertySource属性源实现

public class MyEnvironmentPostProcessor implements EnvironmentPostProcessor {

    @Override
    public void postProcessEnvironment(ConfigurableEnvironment environment, SpringApplication application) {
        //MapPropertySource
        Properties properties = new Properties();
        properties.put("server.port", ServerPortUtils.getAvailablePort());
        System.out.println(properties.get("server.port"));
        PropertiesPropertySource source = new PropertiesPropertySource("myCustom", properties);
        environment.getPropertySources().addLast(source);
        //environment.getPropertySources().addAfter();
    }
}

通过配置在resources/META-INF/spring.factories文件中使用全名注册

org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor=com.laowan.demo.command.MyEnvironmentPostProcessor

这样在项目启动后，就会将该属性源加载到Environment中。

server.port=0随机端口 （推荐）

通过设置server.port=0，在spring boot项目启动时，会自动去寻找一个空闲的端口，避免端口冲突。

扩展：server.port=-1

设置为-1是为了完全关闭HTTP端点，但仍创建一个WebApplicationContext，
主要是在单元测试时使用。

验证：
执行单元测试，获取server.port属性

@SpringBootTest
@Slf4j
class DemoApplicationTests {
    @Autowired
    Environment environment;

    @Test
    void getProperties() {
        System.out.println(environment.getProperty("server.port"));
    }
}

执行结果为：-1

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总结

1、为什么要设置随机端？主要是为了解决动态扩容时出现端口冲突的问题。
2、怎么获取一个有效的随机端口号
3、spring boot下实现随机端口的三种方式。关于方式三的自定义属性源的实现方式可以多多品味，实践一下，更好的体会属性文件的加载顺序。
4、补充通过server.port=0，设置一个有效的随机端口，推荐做法

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