springboot 2.0.3 源码分析（二）SpringApplication的run方法之prepareEnvironment

    prepareEnvironment按字面意思就是准备环境，其源代码如下

 

private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(
			SpringApplicationRunListeners listeners,
			ApplicationArguments applicationArguments) {
		// Create and configure the environment获取或创建环境
		ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment();
                //配置环境：配置PropertySources和activeProfiles
		configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs());
                // listeners环境准备(就是广播ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件)。这个listeners就是上一章所讲的内容
		listeners.environmentPrepared(environment);
                //将环境绑定到SpringApplication
		bindToSpringApplication(environment);
                //如果是非web环境，将环境转换成StandardEnvironment,是否是web环境配置也在SpringApplicaiton的构造函数里讲过
		if (this.webApplicationType == WebApplicationType.NONE) {
			environment = new EnvironmentConverter(getClassLoader())
					.convertToStandardEnvironmentIfNecessary(environment);
		}
                //配置PropertySources对它自己的递归依赖
		ConfigurationPropertySources.attach(environment);
		return environment;
	}

从第一个方法看起，getOrCreateEnvironment，先上源码

private ConfigurableEnvironment getOrCreateEnvironment() {
		if (this.environment != null) {
			return this.environment;
		}
                // 根据webApplicationType创建对应的Environment
		if (this.webApplicationType == WebApplicationType.SERVLET) {
                        //标准Servlet环境，也就是我们说的web环境
			return new StandardServletEnvironment();
		}
                //标准环境，非web环境
		return new StandardEnvironment();
	}

从字面上看，这个方法的作用就是获取或创建环境，应该就是存在就直接返回，不存在则创建一个并返回。

StandardServletEnvironment类图

StandardServletEnvironment继承自StandardEnvironment，也就是web环境是特殊的非web环境，有点类似正方形是特殊的长方形一样。AbstractEnvironment的构造方法调用了customizePropertySources方法，也就说StandardServletEnvironment在实例化的时候，他的customizePropertySources会被调用，customizePropertySources源代码如下

 

@Override
	protected void customizePropertySources(MutablePropertySources propertySources) {
		propertySources.addLast(new StubPropertySource(SERVLET_CONFIG_PROPERTY_SOURCE_NAME));
		propertySources.addLast(new StubPropertySource(SERVLET_CONTEXT_PROPERTY_SOURCE_NAME));
		if (JndiLocatorDelegate.isDefaultJndiEnvironmentAvailable()) {
			propertySources.addLast(new JndiPropertySource(JNDI_PROPERTY_SOURCE_NAME));
		}
		super.customizePropertySources(propertySources);
	}

从上图中可以看出StandardServletEnvironment的customizePropertySources方法只是往propertySources中添加了两个名字叫servletConfigInitParams、servletContextInitParams的StubPropertySource对象，没更多的操作；而StandardEnvironment的customizePropertySources方法则往propertySources中添加了两个包含java系统属性和操作系统环境变量的两个对象：MapPropertySource和SystemEnvironmentPropertySource。

总结下，getOrCreateEnvironment方法创建并返回了一个环境：StandardServletEnvironment，该环境目前包含的内容如下

接着在看configureEnvironment

protected void configureEnvironment(ConfigurableEnvironment environment,
    String[] args) {
    // 配置PropertySources
    configurePropertySources(environment, args);
    // 配置Profiles
    configureProfiles(environment, args);
}

 

从源码看，将配置任务按顺序委托给configurePropertySources和configureProfiles，那么我们来看看这两个方法

configurePropertySources

protected void configurePropertySources(ConfigurableEnvironment environment,
        String[] args) {
    MutablePropertySources sources = environment.getPropertySources();
    // 此时defaultProperties还是null
    if (this.defaultProperties != null && !this.defaultProperties.isEmpty()) {
        // 存在的话将其放到最后位置
        sources.addLast(
                new MapPropertySource("defaultProperties", this.defaultProperties));
    }
    // 存在命令行参数，则解析它并封装进SimpleCommandLinePropertySource对象，同时将此对象放到sources的第一位置（优先级最高）
    if (this.addCommandLineProperties && args.length > 0) {
        String name = CommandLinePropertySource.COMMAND_LINE_PROPERTY_SOURCE_NAME;
        if (sources.contains(name)) {
            PropertySource source = sources.get(name);
            CompositePropertySource composite = new CompositePropertySource(name);
            composite.addPropertySource(new SimpleCommandLinePropertySource(
                    "springApplicationCommandLineArgs", args));
            composite.addPropertySource(source);
            sources.replace(name, composite);
        }
        else {
            // 将其放到第一位置
            sources.addFirst(new SimpleCommandLinePropertySource(args));
        }
    }
}

 注释说明是增加、移除或者重排序应用环境中的PropertySource。就目前而言，如果有命令行参数则新增封装命令行参数的PropertySource，并将它放到sources的第一位置。

configureProfiles

protected void configureProfiles(ConfigurableEnvironment environment, String[] args) {
    // 保证environment的activeProfiles属性被初始化了。从PropertySources中查找spring.profiles.active属性
    // 存在则将其值添加activeProfiles集合中。我们可以通过命令行参数指定该参数，但我们没有指定
    environment.getActiveProfiles(); // ensure they are initialized
    // But these ones should go first (last wins in a property key clash)
    // 如果存在其他的Profiles，则将这些Profiles放到第一的位置。此时没有，后面有没有后面再说
    Set profiles = new LinkedHashSet<>(this.additionalProfiles);
    profiles.addAll(Arrays.asList(environment.getActiveProfiles()));
    environment.setActiveProfiles(StringUtils.toStringArray(profiles));
}

 

配置应用环境中的哪些配置文件处于激活状态(或默认激活)。可以通过spring.profiles.active属性在配置文件处理期间激活其他配置文件。说的简单点就是设置哪些Profiles是激活的。

　　　　这3个方法都是protected，也就说鼓励被重写。重写configureEnvironment可以完全控制自定义环境，或者重写configurePropertySources或configureProfiles，进行进行更细粒度控制。

listeners.environmentPrepared(environment)

public void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment) {
    for (SpringApplicationRunListener listener : this.listeners) {
        listener.environmentPrepared(environment);
    }
}

这个代码有没有很熟悉？参照listeners.starting()。上次广播的是ApplicationStartingEvent事件，而这次广播的是ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件。这里就不和大家一起跟源代码了，大家自行去跟哦。我在这总结下：

　　　　过滤出的与ApplicationEnvironmentPreparedEvent相匹配的监听器列表如下，他们的onApplicationEvent会被调用，大致做了以下事情：　　

　　　　　　ConfigFileApplicationListener
　　　　　　　　1、加载EnvironmentPostProcessor列表，仍然是从META-INF/spring.factories中加载（在SpringApplication实例化的时候已经加载了，这次是从缓存中读取），然后实例化；
　　　　　　　　2、将自己也加入EnvironmentPostProcessor列表；ConfigFileApplicationListener实现了EnvironmentPostProcessor接口，可以看它的类图。
　　　　　　　　3、对EnvironmentPostProcessor列表进行排序；排序之后，EnvironmentPostProcessor列表图如下：
　　　　　　　　4、遍历EnvironmentPostProcessor列表，调用每个EnvironmentPostProcessor的postProcessEnvironment方法

　　　　　　　　　　SystemEnvironmentPropertySourceEnvironmentPostProcessor

　　　　　　　　　　　　将propertySourceList中名为systemEnvironment的SystemEnvironmentPropertySource对象替换成OriginAwareSystemEnvironmentPropertySource对象，source未变，还是SystemEnvironmentPropertySource对象的source；OriginAwareSystemEnvironmentPropertySource是SystemEnvironmentPropertySourceEnvironmentPostProcessor的静态内部类，且继承自SystemEnvironmentPropertySource。具体这么替换出于什么目的，便于原点查找？暂时还未知。

　　　　　　　　　　SpringApplicationJsonEnvironmentPostProcessor

　　　　　　　　　　　　spring.application.json(或SPRING_APPLICATION_JSON)是设置在系统属性或系统环境中；

　　　　　　　　　　　　如果spring.application.json(或SPRING_APPLICATION_JSON)有配置，那么给environment的propertySourceList增加JsonPropertySource，并将JsonPropertySource放到名叫systemProperties的PropertySource前；目前没有配置，那么此环境后处理器相当于什么也没做。

　　　　　　　　　　CloudFoundryVcapEnvironmentPostProcessor

　　　　　　　　　　　　云平台是否激活，激活了则给environment的propertySourceList增加名为vcap的PropertiesPropertySource对象，并将此对象放到命令行参数PropertySource（名叫commandLineArgs）后。很显然，我们没有激活云平台，那么此环境后处理器相当于什么也没做。

　　　　　　　　　　ConfigFileApplicationListener

　　　　　　　　　　　　添加名叫random的RandomValuePropertySource到名叫systemEnvironment的PropertySource后；

　　　　　　　　　　　　并初始化Profiles；初始化PropertiesPropertySourceLoader和YamlPropertySourceLoader这两个加载器从file:./config/,file:./,classpath:/config/,classpath:/路径下加载配置文件，PropertiesPropertySourceLoader加载配置文件application.xml和application.properties，YamlPropertySourceLoader加载配置文件application.yml和application.yaml。目前我们之后classpath:/路径下有个application.yml配置文件，将其属性配置封装进了一个名叫applicationConfig:[]的OriginTrackedMapPropertySource中，并将此对象放到了propertySourceList的最后。

　　　　　　AnsiOutputApplicationListener

　　　　　　　　设置ansi输出，将AnsiOutput的属性enabled设置成ALWAYS，即允许ANSI-colored输出

　　　　　　LoggingApplicationListener

　　　　　　　　初始化日志系统
　　　　　　ClasspathLoggingApplicationListener：没开启调试，所以什么也没做
　　　　　　BackgroundPreinitializer：此时什么也没做
　　　　　　DelegatingApplicationListener：此时什么也没做，因为环境中没有配置context.listener.classes属性
　　　　　　FileEncodingApplicationListener：此时什么也没做，环境中没有spring.mandatory-file-encoding属性

　　　　　　EnableEncryptablePropertiesBeanFactoryPostProcessor：此时什么也没有做

　　　　environmentPrepared方法会触发所有监听了ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件的监听器，这些监听器目前主要新增了两个PropertySource：RandomValuePropertySource和OriginTrackedMapPropertySource，这个OriginTrackedMapPropertySource一般就是我们应用的配置文件application.yml（application.properties）。

bindToSpringApplication(environment)

/**
 * Bind the environment to the {@link SpringApplication}.
 * @param environment the environment to bind
 */
protected void bindToSpringApplication(ConfigurableEnvironment environment) {
    try {
        Binder.get(environment).bind("spring.main", Bindable.ofInstance(this));
    }
    catch (Exception ex) {
        throw new IllegalStateException("Cannot bind to SpringApplication", ex);
    }
}

代码比较简单，应该就是将environment绑定到SpringApplication，可我跟进去发现没有将environment绑定到SpringApplication，执行完bindToSpringApplication方法后，SpringApplication的属性environment仍是null，这我就有点懵圈了，那这个方法到底有什么用，有知道的朋友吗？

ConfigurationPropertySources.attach(environment)

public static void attach(Environment environment) {
    // 判断environment是否是ConfigurableEnvironment的实例
    Assert.isInstanceOf(ConfigurableEnvironment.class, environment);
    // 从environment获取PropertySources
    MutablePropertySources sources = ((ConfigurableEnvironment) environment)
            .getPropertySources();
    PropertySource attached = sources.get(ATTACHED_PROPERTY_SOURCE_NAME);
    if (attached != null && attached.getSource() != sources) {
        sources.remove(ATTACHED_PROPERTY_SOURCE_NAME);
        attached = null;
    }
    if (attached == null) {
        // 将sources封装成ConfigurationPropertySourcesPropertySource对象，并把这个对象放到sources的第一位置
        sources.addFirst(new ConfigurationPropertySourcesPropertySource(
                ATTACHED_PROPERTY_SOURCE_NAME,
                new SpringConfigurationPropertySources(sources)));
    }
}

将sources封装成了一个名叫configurationProperties的ConfigurationPropertySourcesPropertySource对象，并把这个对象放到了sources的第一个位置。SpringConfigurationPropertySources是一个将MutablePropertySources转换成ConfigurationPropertySources的适配器。这就相当于sources的第一个元素是它自己，形成了一个自己对自己的递归依赖，这么做的目的是什么，暂时还不得而知，也许后面会有所体现，这里先当做一个疑问留着。

　　prepareEnvironment执行完后，此时environment中的内容如下：（重点看下propertySourceList）

 

总结

　　1、profile

　　　　直译的意思总感觉不对(其作用就是指定激活的配置文件，可以区分环境来加载不同的配置)，所以文中没有对其进行翻译，直接采用的原单词。有更好理解的小伙伴可以在评论区提供翻译。

　　2、资源文件

　　　　加载外部化配置的资源到environment，Spring Boot设计了一个非常特别的PropertySource顺序，以允许对属性值进行合理的覆盖。具体有哪些外部化配置，以及他们的优先级情况可以参考《Spring Boot Reference Guide》的第24章节

　　3、prepareEnvironment方法到底做了什么

　　　　加载外部化配置资源到environment，包括命令行参数、servletConfigInitParams、servletContextInitParams、systemProperties、sytemEnvironment、random、application.yml(.yaml/.xml/.properties)等；

　　　　初始化日志系统。