SpringBoot配置中心实现配置动态实时刷新的原理分析

业务需求

SpringBoot项目配置信息大多使用@Value注解或者@ConfigurationProperties注解读取配置信息，线上项目经常需要对某些配置进行调整，如果每次都需要修改配置文件再重新发布服务，难免会导致服务中断。

尤其是在分布式系统中多个服务节点都需要修改配置文件的场景，基于此配置中心也应运而生。

如果我们的项目使用了SpringCloud，那么可选的配置中心有很多，比如Nacos、spring-cloud-starter-config、Apollo等，这些配置中心都需要借助SpringCloud架构才能实现配置刷新。

这里我们的应用没有集成SpringCloud，也不想因为配置中心而让应用架构变重，所以需要基于SpringBoot基础实现一个轻量级的配置动态刷新功能。

远程配置中心

对配置资源进行管理，所有应用连接配置中心读取配置信息，可选用的配置中心包括：

1、配置中心中间件，例如：Nacos；

2、数据库存储；

3、Git仓库；

4、文件系统；

5、其它具备持久化存储及访问功能的中间件。

说点听得懂的实现原理

想要实现配置动态刷新可以从Spring的Bean初始化和属性值注入原理入手，这里我们跳过原理分析阶段，感兴趣的同学自行百度，建议大家可以直接看下Spring的PropertyPlaceholderAutoConfiguration类。

刷新配置信息仅需简单两步：

1、刷新Spring的Environment环境变量；

2、刷新Spring托管的Bean实例的属性值；

刷新Environment

/**
  * 刷新环境变量
  * @param properties
  */
 private MutablePropertySources refreshEnvironment(Properties properties) {
     Map props = new HashMap<>();
     properties.stringPropertyNames().stream().forEach(key ->
             props.put(key, properties.getProperty(key))
     );
     // 获取spring的environment
     MutablePropertySources mutablePropertySources = environment.getPropertySources();
     // 添加远程配置信息
     mutablePropertySources.addFirst(new MapPropertySource("remoteConfig", props));

     return mutablePropertySources;
 }

刷新Bean实例

需要注意一下几点：

1、我们不用自己解析@Value的value，通过Spring提供的PropertySourcesPropertyResolver.resolveRequiredPlaceholders即可从环境变量中获取对应的属性值；

2、@Value可以使用EL表达式，注入的属性类型可以是String、List等对象，通过Spring提供的SpelExpressionParser类实现EL表达式解析和运算取值。

/**
  * 刷新Bean实例的属性值
  * @param bean
  * @param propertyResolver
  */
 private void refreshBean(Object bean, ConfigurablePropertyResolver propertyResolver) {

     // 定义EL表达式解释器
     SpelExpressionParser spelExpressionParser;
     spelExpressionParser = new SpelExpressionParser();
     TemplateParserContext templateParserContext;
     templateParserContext = new TemplateParserContext();

     String keyResolver, valueResolver = null;
     Object parserValue;
     // 遍历Bean实例所有属性
     for (Field field : bean.getClass().getDeclaredFields()) {
         // 判断field是否含有@Value注解
         if (field.isAnnotationPresent(Value.class)) {
             // 读取Value注解占位符
             keyResolver = field.getAnnotation(Value.class).value();
             try {
                 // 读取属性值
                 valueResolver = propertyResolver.resolveRequiredPlaceholders(keyResolver);
                 // EL表达式解析
                 // 兼容形如：@Value("#{'${url}'.split(',')}")含有EL表达式的情况
                 parserValue = spelExpressionParser.parseExpression(valueResolver, templateParserContext).getValue(field.getType());

             } catch (IllegalArgumentException e) {
                 log.warn("{}", e.getMessage());
                 continue;
             }
             // 判断配置项是否存在
             if (Objects.nonNull(valueResolver)) {
                 field.setAccessible(true);
                 try {
                     field.set(bean, parserValue);
                     continue;
                 } catch (IllegalAccessException e) {
                     log.error("{}刷新属性值出错, bean: [{}], field: [{}], value: [{}]",
                             TAG, bean.getClass().getName(), field.getName(), valueResolver);
                 }
             }
         }
     }
 }