Spring揭秘：Environment接口应用场景及实现原理！

Spring揭秘：Environment接口应用场景及实现原理！ - 程序员古德

内容概要

Environment接口提供了强大且灵活的环境属性管理能力，通过它，开发者能轻松地访问和配置应用程序运行时的各种属性，如系统属性、环境变量等。

同时，Environment接口还支持属性源的定制和扩展，使得开发者能根据实际需求灵活地定制属性的加载和解析方式。

核心概念

它能解决了什么问题？

Environment接口在Spring框架主要负责管理和提供应用程序运行时的环境信息，这些信息包括但不限于系统属性、环境变量、命令行参数、配置文件属性等。

以下是Environment接口主要用来解决的一些技术问题：

属性管理：Environment提供了访问应用程序属性的集中机制，可以使用它来读取、设置和管理这些属性，这些属性可以来自不同的源，如系统属性、环境变量、配置文件（如properties或yml文件）等。
配置灵活性：通过使用Environment，开发者可以在运行时动态地改变或覆盖配置，这增加了配置的灵活性和可定制性，对于需要根据不同环境（如开发、测试、生产等）进行不同配置的应用程序来说尤为重要。
简化配置访问：在Spring应用程序中，可能需要访问各种配置值，Environment简化了这一过程，通过提供统一且易于使用的API，可以轻松地从代码中访问这些配置值。
配置源整合：Spring的Environment能够将来自不同源的配置信息整合到一起，提供了一个统一的视图来访问这些配置，这意味着，无论配置信息是存储在系统属性、环境变量还是配置文件中，都可以使用相同的方式来访问它们。
属性占位符解析：Environment还支持属性占位符的解析，这允许在配置中使用占位符来引用其他属性的值，这对于创建基于其他属性值的配置特别有用。
支持Spring表达式语言：在一些高级用例中，可能需要使用Spring表达式语言（SpEL）来访问或操作配置数据。Environment与SpEL的集成使得这种操作变得更加简单和直接。

它有哪些子类拓展

如上图所示，Environment接口有多个实现类，这些实现类根据用途和配置源的不同而有所区分，以下是Environment接口的一些主要实现类：

StandardEnvironment：
这是Environment接口的最基本实现，用于非Web应用程序，它主要管理JVM级别的系统属性和环境变量，通常，在创建独立的Java应用程序或命令行工具时会使用StandardEnvironment。
StandardServletEnvironment：
这是用于基于Servlet的Web应用程序的Environment实现，除了系统属性和环境变量外，它还考虑了Servlet规范定义的配置参数，如Servlet上下文初始化参数和JNDI属性，在Spring MVC应用程序中，通常会使用StandardServletEnvironment。
ConfigurableEnvironment：
这是一个可以配置和修改的Environment实现，它通常用作其他更具体环境实现的基类，如StandardEnvironment和AbstractEnvironment。它允许添加、删除或修改属性源（PropertySource）。
ConfigurableWebEnvironment：提供了一个专门用于Web应用程序的环境接口，它扩展了ConfigurableEnvironment接口，这个接口的主要作用是为Web应用程序提供配置环境的能力，同时添加了一些与Web环境相关的特性。

个人思考

ConfigurableEnvironment和ConfigurableWebEnvironment有什么区别？

他们都是Spring框架中用于配置和管理应用程序运行环境的接口，然而，它们之间存在一些关键的区别，主要在于它们的应用场景和提供的功能：

1、应用场景

ConfigurableEnvironment：这是Spring框架中用于配置和管理通用应用程序环境的接口，它可以用于任何类型的应用程序，无论是Web应用程序还是非Web应用程序。
ConfigurableWebEnvironment：这个接口是专门为Web应用程序设计的，用于配置和管理Web应用程序的运行环境，它扩展了ConfigurableEnvironment接口，添加了一些与Web环境相关的特性。然而，需要注意的是，在较新版本的Spring框架中（如Spring 5及以后），ConfigurableWebEnvironment接口实际上已经被废弃，而推荐使用ConfigurableEnvironment来处理Web和非Web环境的配置，但在旧版本的Spring中，这个接口仍然存在并用于区分Web和非Web环境。

2、提供的功能

ConfigurableEnvironment：这个接口提供了一组方法来配置和管理应用程序的环境属性，可以通过它添加、删除或修改属性源，并定制属性的检索顺序，此外，它还提供了访问和修改系统属性、环境变量等功能。
ConfigurableWebEnvironment：除了继承自ConfigurableEnvironment的所有功能外，这个接口还提供了对Servlet上下文初始化参数的访问，这是Web应用程序特有的功能，允许在Web应用程序的运行环境中访问和修改Servlet上下文的初始化参数，由于该接口在较新版本的Spring中已被废弃，因此在实际开发中可能不会直接使用它。

代码案例

下面代码演示了几个使用频率较高的Environment代码案例。

StandardEnvironment案例

下面是一个简单的Java代码示例，演示了如何使用org.springframework.core.env.StandardEnvironment类。

这个示例创建了一个StandardEnvironment实例，并通过它访问了系统属性和环境变量。

import org.springframework.core.env.StandardEnvironment;  
  
public class StandardEnvironmentExample {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        // 创建一个StandardEnvironment实例  
        StandardEnvironment environment = new StandardEnvironment();  
  
        // 获取系统属性"java.version"  
        String javaVersion = environment.getSystemProperties().getProperty("java.version");  
        System.out.println("Java Version: " + javaVersion); // 输出Java版本信息  
  
        // 获取环境变量"PATH"（注意：环境变量的名称可能因操作系统而异）  
        String pathVariable = environment.getSystemEnvironment().get("PATH");  
        // 在Windows上，PATH环境变量的分隔符是";"，在Unix/Linux上是":"  
        String pathSeparator = System.getProperty("path.separator");  
        if (pathVariable != null) {  
            System.out.println("PATH Environment Variable (first entry): " + pathVariable.split(pathSeparator)[0]);  
            // 输出PATH环境变量的第一个条目（根据路径分隔符分割后）  
        } else {  
            System.out.println("PATH Environment Variable is not set.");  
        }  
  
        // 尝试获取一个不存在的系统属性或环境变量将返回null  
        String nonExistentProperty = environment.getSystemProperties().getProperty("non.existent.property");  
        System.out.println("Non-Existent Property: " + nonExistentProperty); // 输出null或未定义属性的信息  
    }  
}

在这段代码中，创建了一个StandardEnvironment的实例，然后，使用getSystemProperties()方法获取系统属性，并通过getProperty()方法获取特定的属性（在这个例子中是"java.version"）。

类似地，使用getSystemEnvironment()方法获取环境变量，并通过get()方法获取特定的环境变量（在这个例子中是"PATH"）。请注意，环境变量的名称和可用性可能因操作系统而异。

注意，如果是非Web应用程序则推荐使用StandardEnvironment，如果是Web应用程序，则推荐使用StandardServletEnvironment。

ConfigurableEnvironment案例

下面是一个使用org.springframework.core.env.ConfigurableEnvironment类的Java代码示例。

在这个示例中，创建一个ConfigurableEnvironment实例，并向其添加自定义的属性源。=，然后，将演示如何从环境中检索这些属性。

import org.springframework.core.env.ConfigurableEnvironment;  
import org.springframework.core.env.MapPropertySource;  
import org.springframework.core.env.Environment;  
  
import java.util.HashMap;  
import java.util.Map;  
  
public class ConfigurableEnvironmentExample {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        // 创建一个ConfigurableEnvironment实例  
        ConfigurableEnvironment environment = new ConfigurableEnvironment();  
  
        // 创建一个包含自定义属性的Map  
        Map<String, Object> customProperties = new HashMap<>();  
        customProperties.put("custom.property.one", "Value One");  
        customProperties.put("custom.property.two", "Value Two");  
  
        // 创建一个属性源，并命名为"customProperties"  
        MapPropertySource customPropertySource = new MapPropertySource("customProperties", customProperties);  
  
        // 将自定义属性源添加到环境中  
        environment.getPropertySources().addLast(customPropertySource);  
  
        // 从环境中检索自定义属性并打印它们  
        String propertyOne = environment.getProperty("custom.property.one");  
        String propertyTwo = environment.getProperty("custom.property.two");  
  
        System.out.println("Custom Property One: " + propertyOne); // 输出: Custom Property One: Value One  
        System.out.println("Custom Property Two: " + propertyTwo); // 输出: Custom Property Two: Value Two  
  
        // 尝试获取一个不存在的属性将返回null  
        String nonExistentProperty = environment.getProperty("non.existent.property");  
        System.out.println("Non-Existent Property: " + nonExistentProperty); // 输出: Non-Existent Property: null  
    }  
}

在这段代码中，创建了一个ConfigurableEnvironment实例，然后，创建了一个包含自定义属性的Map，并使用这个Map创建了一个MapPropertySource实例，将这个自定义属性源命名为"customProperties"，并将其添加到环境的属性源列表的末尾。

接着，使用environment.getProperty()方法从环境中检索自定义属性，并将它们打印到控制台。最后，尝试获取一个不存在的属性，以演示当属性不存在时返回null的情况。

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