SpringBoot如何解析應用參數(shù)args
更新時間：2024年11月19日 14:00:23 作者：冬天vs不冷
文章主要介紹了SpringBoot啟動過程中如何解析`main`函數(shù)中的參數(shù)`args`,包括如何解析命令行參數(shù)、訪問選項參數(shù)和非選項參數(shù),接著,介紹了`ApplicationArguments`接口及其方法,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧
前言
前文深入解析了SpringBoot啟動的開始階段，包括獲取和啟動應用啟動監(jiān)聽器、事件與廣播機制，以及如何通過匹配監(jiān)聽器實現(xiàn)啟動過程各階段的自定義邏輯。接下來，我們將探討SpringBoot啟動類main函數(shù)中的參數(shù)args的作用及其解析過程。
SpringBoot版本2.7.18SpringApplication的run方法的執(zhí)行邏輯如下，本文將詳細介紹第3小節(jié)：解析應用參數(shù)
// SpringApplication類方法
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
// 記錄應用啟動的開始時間
long startTime = System.nanoTime();
// 1.創(chuàng)建引導上下文，用于管理應用啟動時的依賴和資源
DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
ConfigurableApplicationContext context = null;
// 配置無頭模式屬性，以支持在無圖形環(huán)境下運行
// 將系統(tǒng)屬性 java.awt.headless 設置為 true
configureHeadlessProperty();
// 2.獲取Spring應用啟動監(jiān)聽器，用于在應用啟動的各個階段執(zhí)行自定義邏輯
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
// 啟動開始方法（發(fā)布開始事件、通知應用監(jiān)聽器ApplicationListener）
listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
try {
// 3.解析應用參數(shù)
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
// 4.準備應用環(huán)境，包括讀取配置文件和設置環(huán)境變量
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
// 配置是否忽略 BeanInfo，以加快啟動速度
configureIgnoreBeanInfo(environment);
// 5.打印啟動Banner
Banner printedBanner = printBanner(environment);
// 6.創(chuàng)建應用程序上下文
context = createApplicationContext();
// 設置應用啟動的上下文，用于監(jiān)控和管理啟動過程
context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
// 7.準備應用上下文，包括加載配置、添加 Bean 等
prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
// 8.刷新上下文，完成 Bean 的加載和依賴注入
refreshContext(context);
// 9.刷新后的一些操作，如事件發(fā)布等
afterRefresh(context, applicationArguments);
// 計算啟動應用程序的時間，并記錄日志
Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), timeTakenToStartup);
}
// 10.通知監(jiān)聽器應用啟動完成
listeners.started(context, timeTakenToStartup);
// 11.調用應用程序中的 `CommandLineRunner` 或 `ApplicationRunner`，以便執(zhí)行自定義的啟動邏輯
callRunners(context, applicationArguments);
}
catch (Throwable ex) {
// 12.處理啟動過程中發(fā)生的異常，并通知監(jiān)聽器
handleRunFailure(context, ex, listeners);
throw new IllegalStateException(ex);
}
try {
// 13.計算應用啟動完成至準備就緒的時間，并通知監(jiān)聽器
Duration timeTakenToReady = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
listeners.ready(context, timeTakenToReady);
}
catch (Throwable ex) {
// 處理準備就緒過程中發(fā)生的異常
handleRunFailure(context, ex, null);
throw new IllegalStateException(ex);
}
// 返回已啟動并準備就緒的應用上下文
return context;
}一、入口
將main方法的參數(shù)args封裝成一個對象DefaultApplicationArguments，以便方便地解析和訪問啟動參數(shù)
// 3.解析應用參數(shù) ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
二、默認應用程序參數(shù)DefaultApplicationArguments
1、功能概述
DefaultApplicationArguments是SpringBoot中的一個類，用于處理啟動時傳入的參數(shù)。它實現(xiàn)了ApplicationArguments接口，并提供了一些便捷的方法來訪問傳入的命令行參數(shù)和選項參數(shù)。
// 3.解析應用參數(shù) ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
- 解析命令行參數(shù)：將
main方法中的args參數(shù)解析成選項參數(shù)和非選項參數(shù)，方便應用在啟動時讀取外部傳入的配置 - 訪問
選項參數(shù)：支持以--key=value格式的選項參數(shù)，通過方法getOptionNames()和getOptionValues(String name)獲取特定的選項及其值 - 訪問
非選項參數(shù)：對于不以--開頭的參數(shù)，可以通過getNonOptionArgs()獲取它們的列表
2、使用示例
假設我們在命令行中運行應用，傳遞了一些參數(shù)
java -jar myapp.jar --server.port=8080 arg1 arg2
在代碼中，我們可以使用DefaultApplicationArguments來解析這些參數(shù)
public static void main(String[] args) {
DefaultApplicationArguments appArgs = new DefaultApplicationArguments(args);
// 獲取所有選項參數(shù)名稱
System.out.println("選項參數(shù)：" + appArgs.getOptionNames()); // 輸出: ["server.port"]
// 獲取指定選項的值（所有以 `--` 開頭的選項參數(shù)名稱）
System.out.println("server.port 值：" + appArgs.getOptionValues("server.port")); // 輸出: ["8080"]
// 獲取非選項參數(shù)（所有不以 `--` 開頭的參數(shù)，通常用于傳遞無標記的參數(shù)值）
System.out.println("非選項參數(shù)：" + appArgs.getNonOptionArgs()); // 輸出: ["arg1", "arg2"]
}3、接口ApplicationArguments
ApplicationArguments是DefaultApplicationArguments類的父接口
// 提供對用于運行應用的參數(shù)的訪問。
public interface ApplicationArguments {
// 返回傳遞給應用程序的原始未處理參數(shù)
String[] getSourceArgs();
// 返回所有選項參數(shù)的名稱
Set<String> getOptionNames();
// 返回解析的選項參數(shù)集合中是否包含具有給定名稱的選項
boolean containsOption(String name);
// 返回與給定名稱的選項參數(shù)關聯(lián)的值集合
List<String> getOptionValues(String name);
// 返回解析的非選項參數(shù)集合
List<String> getNonOptionArgs();
}getOptionNames()：返回所有選項參數(shù)的名稱- 例如：參數(shù)是
"--foo=bar --debug"，則返回["foo", "debug"]
- 例如：參數(shù)是
getOptionValues(String name)：返回與給定名稱的選項參數(shù)關聯(lián)的值集合- 如果選項存在但沒有值（例如：
"--foo"），返回一個空集合 - 如果選項存在且有單一值（例如：
"--foo=bar"），返回一個包含一個元素的集合["bar"] - 如果選項存在且有多個值（例如：
"--foo=bar --foo=baz"），返回包含每個值的集合["bar", "baz"] - 如果選項不存在，返回null
- 如果選項存在但沒有值（例如：
getNonOptionArgs()：返回解析的非選項參數(shù)集合
4、實現(xiàn)類DefaultApplicationArguments
代碼很簡單，對外暴露使用DefaultApplicationArguments，內部實現(xiàn)都在Source中
// ApplicationArguments的默認實現(xiàn)類，用于解析應用程序啟動時傳入的參數(shù)。
public class DefaultApplicationArguments implements ApplicationArguments {
private final Source source; // 用于解析和存儲參數(shù)的內部輔助類
private final String[] args; // 啟動時傳入的原始參數(shù)
// 構造函數(shù)，使用傳入的參數(shù)數(shù)組初始化對象
public DefaultApplicationArguments(String... args) {
Assert.notNull(args, "Args must not be null"); // 確保傳入?yún)?shù)不為 null
this.source = new Source(args); // 使用內部類 Source 解析參數(shù)
this.args = args; // 保存原始參數(shù)
}
// 獲取原始未處理的參數(shù)數(shù)組
@Override
public String[] getSourceArgs() {
return this.args;
}
// 獲取所有選項參數(shù)的名稱集合
@Override
public Set<String> getOptionNames() {
String[] names = this.source.getPropertyNames();
// 該集合不能被修改（即添加、刪除元素等操作會拋出 UnsupportedOperationException 異常）
return Collections.unmodifiableSet(new HashSet<>(Arrays.asList(names)));
}
// 檢查是否包含指定名稱的選項參數(shù)
@Override
public boolean containsOption(String name) {
return this.source.containsProperty(name);
}
// 獲取指定名稱的選項參數(shù)的值集合
@Override
public List<String> getOptionValues(String name) {
List<String> values = this.source.getOptionValues(name);
return (values != null) ? Collections.unmodifiableList(values) : null;
}
// 獲取所有非選項參數(shù)（不以 "--" 開頭的參數(shù)）
@Override
public List<String> getNonOptionArgs() {
return this.source.getNonOptionArgs();
}
// 內部類，用于處理和解析命令行參數(shù)
// 繼承自 SimpleCommandLinePropertySource，可以獲取選項參數(shù)和非選項參數(shù)
private static class Source extends SimpleCommandLinePropertySource {
// 使用參數(shù)數(shù)組初始化 Source
Source(String[] args) {
super(args);
}
// 獲取所有非選項參數(shù)。
@Override
public List<String> getNonOptionArgs() {
return super.getNonOptionArgs();
}
// 獲取指定名稱的選項參數(shù)的值列表
@Override
public List<String> getOptionValues(String name) {
return super.getOptionValues(name);
}
}
}三、Source
Source是DefaultApplicationArguments解析參數(shù)內部的真正實現(xiàn)類，類圖如下，逐一分析。
1、屬性源PropertySource
PropertySource是Spring框架中的一個核心抽象類，用于表示屬性（鍵值對）的來源。通過將各種配置來源（如系統(tǒng)屬性、環(huán)境變量、配置文件等）封裝為PropertySource對象，Spring可以提供統(tǒng)一的接口來讀取和管理這些配置數(shù)據(jù)。
屬性源名稱：每個PropertySource實例都具有唯一的名稱，用于區(qū)分不同的屬性源屬性源對象：PropertySource<T>是一個泛型類，其中T代表具體的屬性源類型- getProperty(String name)：用于在屬性源對象中檢索具體的屬性，name表示具體屬性的鍵，返回具體屬性的值
public abstract class PropertySource<T> {
protected final Log logger = LogFactory.getLog(getClass());
protected final String name; // 屬性源的名稱
protected final T source; // 屬性源的數(shù)據(jù)源對象
// 使用給定的名稱和源對象創(chuàng)建屬性源
public PropertySource(String name, T source) {
Assert.hasText(name, "Property source name must contain at least one character");
Assert.notNull(source, "Property source must not be null");
this.name = name;
this.source = source;
}
// 使用給定的名稱和一個新的Object對象作為底層源創(chuàng)建屬性源
public PropertySource(String name) {
this(name, (T) new Object());
}
// 返回屬性源名稱
public String getName() {
return this.name;
}
// 返回屬性源的底層源對象。
public T getSource() {
return this.source;
}
// 判斷屬性源是否包含給定名稱的屬性（子類可以實現(xiàn)更高效的算法）
// containsProperty和getProperty參數(shù)的name與上面定義的屬性源名稱的name不是一回事
public boolean containsProperty(String name) {
return (getProperty(name) != null);
}
// 返回與給定名稱關聯(lián)的屬性值，如果找不到則返回null，子類實現(xiàn)
@Nullable
public abstract Object getProperty(String name);
...
}2、枚舉屬性源EnumerablePropertySource
EnumerablePropertySource繼承自PropertySource，主要用于定義getPropertyNames()方法，可以獲取屬性源對象中所有屬性鍵的名稱。
public abstract class EnumerablePropertySource<T> extends PropertySource<T> {
// 使用給定的名稱和源對象創(chuàng)建屬性源（調用父類PropertySource的構造方法）
public EnumerablePropertySource(String name, T source) {
super(name, source);
}
// 也是調用父類構造
protected EnumerablePropertySource(String name) {
super(name);
}
// 判斷屬性源是否包含具有給定名稱的屬性（重新了PropertySource的此方法）
@Override
public boolean containsProperty(String name) {
return ObjectUtils.containsElement(getPropertyNames(), name);
}
// 返回所有屬性的名稱
public abstract String[] getPropertyNames();
}3、命令行屬性源CommandLinePropertySource
CommandLinePropertySource是Spring框架中用于處理命令行參數(shù)的PropertySource實現(xiàn)。它可以將應用程序啟動時傳入的命令行參數(shù)解析成鍵值對，便于在應用配置中使用。
- 命令行屬性源名稱默認為
commandLineArgs getOptionValues(String name)：通過命令行屬性源（即選項參數(shù)鍵值對）的鍵獲取對應的值getNonOptionArgs()：通過命令行屬性源（即鍵默認為nonOptionArgs的非選項參數(shù)鍵值對）獲取對于的值- 例：java -jar your-app.jar --server.port=8081 --spring.profiles.active=prod arg1 arg2
- 選項參數(shù)會有
多個鍵值對，key1為server.port，key2為spring.profiles.active - 非選項參數(shù)
永遠只有一個鍵值對，所有key都是nonOptionArgs
- 選項參數(shù)會有
public abstract class CommandLinePropertySource<T> extends EnumerablePropertySource<T> {
// CommandLinePropertySource實例的默認名稱
public static final String COMMAND_LINE_PROPERTY_SOURCE_NAME = "commandLineArgs";
// 表示非選項參數(shù)的屬性鍵的默認名稱
public static final String DEFAULT_NON_OPTION_ARGS_PROPERTY_NAME = "nonOptionArgs";
private String nonOptionArgsPropertyName = DEFAULT_NON_OPTION_ARGS_PROPERTY_NAME;
// 創(chuàng)建一個新的命令行屬性源，使用默認名稱
public CommandLinePropertySource(T source) {
super(COMMAND_LINE_PROPERTY_SOURCE_NAME, source);
}
// 創(chuàng)建一個新的命令行屬性源，具有給定名稱
public CommandLinePropertySource(String name, T source) {
super(name, source);
}
// 可以通過set方法設置非選項參數(shù)的鍵的名稱
public void setNonOptionArgsPropertyName(String nonOptionArgsPropertyName) {
this.nonOptionArgsPropertyName = nonOptionArgsPropertyName;
}
// 首先檢查指定的名稱是否是特殊的“非選項參數(shù)”屬性，
// 如果是，則委托給抽象方法#getNonOptionArgs()
// 否則，委托并返回抽象方法#containsOption(String)
@Override
public final boolean containsProperty(String name) {
if (this.nonOptionArgsPropertyName.equals(name)) {
return !getNonOptionArgs().isEmpty();
}
return this.containsOption(name);
}
// 首先檢查指定的名稱是否是特殊的“非選項參數(shù)”屬性，
// 如果是，則委托給抽象方法#getNonOptionArgs()，返回用逗號隔開字符串
// 否則，委托并返回抽象方法#getOptionValues(name)，返回用逗號隔開字符串
@Override
@Nullable
public final String getProperty(String name) {
if (this.nonOptionArgsPropertyName.equals(name)) {
Collection<String> nonOptionArguments = getNonOptionArgs();
if (nonOptionArguments.isEmpty()) {
return null;
}
else {
return StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(nonOptionArguments);
}
}
Collection<String> optionValues = getOptionValues(name);
if (optionValues == null) {
return null;
}
else {
return StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(optionValues);
}
}
// 返回從命令行解析的選項參數(shù)集合中是否包含具有給定名稱的選項
protected abstract boolean containsOption(String name);
// 返回與給定名稱的選項參數(shù)關聯(lián)的值集合
@Nullable
protected abstract List<String> getOptionValues(String name);
// 返回從命令行解析的非選項參數(shù)集合，永不為null
protected abstract List<String> getNonOptionArgs();
}4、簡單命令行屬性源SimpleCommandLinePropertySource
SimpleCommandLinePropertySource是Spring框架中的一個類，繼承自CommandLinePropertySource，用于解析和處理命令行參數(shù)。它設計為簡單易用，通過接收一個字符串數(shù)組（即命令行參數(shù) args），將參數(shù)分為"選項參數(shù)"和"非選項參數(shù)"兩類。
- 命令行屬性源對象類型為
CommandLineArgs，通過new SimpleCommandLineArgsParser().parse(args)獲取
public class SimpleCommandLinePropertySource extends CommandLinePropertySource<CommandLineArgs> {
// 構造函數(shù)：創(chuàng)建一個使用默認名稱commandLineArgs的SimpleCommandLinePropertySource實例的命令行屬性源
public SimpleCommandLinePropertySource(String... args) {
super(new SimpleCommandLineArgsParser().parse(args));
}
// 創(chuàng)建指定名稱命令行屬性源
public SimpleCommandLinePropertySource(String name, String[] args) {
super(name, new SimpleCommandLineArgsParser().parse(args));
}
// 獲取所有選項參數(shù)的名稱
@Override
public String[] getPropertyNames() {
return StringUtils.toStringArray(this.source.getOptionNames());
}
// 檢查是否包含指定名稱的選項
@Override
protected boolean containsOption(String name) {
return this.source.containsOption(name);
}
// 獲取指定選項名稱的值列表
@Override
@Nullable
protected List<String> getOptionValues(String name) {
return this.source.getOptionValues(name);
}
// 獲取所有非選項參數(shù)的列表
@Override
protected List<String> getNonOptionArgs() {
return this.source.getNonOptionArgs();
}
}四、解析參數(shù)原理
在上一節(jié)中，我們了解了應用程序參數(shù)args被解析后的結構和存儲方式。接下來，我們回到文章開頭，詳細解析參數(shù)是如何被逐步解析出來的。
// 3.解析應用參數(shù) ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
根據(jù)new DefaultApplicationArguments(args)尋找解析arg的位置
解析完arg調用父類CommandLinePropertySource的構造方法
1、解析方法
SimpleCommandLineArgsParser通過遍歷傳入的命令行參數(shù)數(shù)組，根據(jù)參數(shù)的格式，將參數(shù)解析并分為選項參數(shù)和非選項參數(shù)。
- 選項參數(shù)解析規(guī)則
- 選項參數(shù)
必須以--前綴開頭，例如 --name=John 或 --debug - 如果包含等號 =，= 左邊的部分是選項名稱，右邊的部分是選項值
- 如果沒有等號，則視為不帶值的選項
- 如果獲取不到選項名稱（例如傳入 --=value或–），拋出異常，表示參數(shù)格式無效
- 選項參數(shù)
- 非選項參數(shù)解析規(guī)則
- 所有
不以--開頭的參數(shù)被視為非選項參數(shù)
- 所有
class SimpleCommandLineArgsParser {
public CommandLineArgs parse(String... args) {
// 創(chuàng)建 CommandLineArgs 實例，用于存儲解析結果
CommandLineArgs commandLineArgs = new CommandLineArgs();
for (String arg : args) { // 遍歷每個命令行參數(shù)
if (arg.startsWith("--")) { // 如果參數(shù)以 "--" 開頭，則視為選項參數(shù)
String optionText = arg.substring(2); // 去掉 "--" 前綴
String optionName; // 選項名稱
String optionValue = null; // 選項值，默認為 null
int indexOfEqualsSign = optionText.indexOf('='); // 查找等號的位置
if (indexOfEqualsSign > -1) { // 如果找到了等號
optionName = optionText.substring(0, indexOfEqualsSign); // 等號前的部分為選項名稱
optionValue = optionText.substring(indexOfEqualsSign + 1); // 等號后的部分為選項值
}
else {
optionName = optionText; // 如果沒有等號，整個文本為選項名稱，值為 null
}
// 如果選項名稱為空，拋出異常，例如，只輸入了 "--=" 或 "--"
if (optionName.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("Invalid argument syntax: " + arg);
}
// 將解析出的選項名稱和值添加到 CommandLineArgs 對象中
commandLineArgs.addOptionArg(optionName, optionValue);
}
else {
// 如果參數(shù)不是選項參數(shù)，直接作為非選項參數(shù)添加到 CommandLineArgs 對象中
commandLineArgs.addNonOptionArg(arg);
}
}
return commandLineArgs; // 返回解析結果
}
}屬性源對象類型CommandLineArgs
// 命令行參數(shù)的簡單表示形式，分為“帶選項參數(shù)”和“無選項參數(shù)”。
class CommandLineArgs {
// 存儲帶選項的參數(shù)，每個選項可以有一個或多個值
private final Map<String, List<String>> optionArgs = new HashMap<>();
// 存儲無選項的參數(shù)
private final List<String> nonOptionArgs = new ArrayList<>();
// 為指定的選項名稱添加一個選項參數(shù)，并將給定的值添加到與此選項關聯(lián)的值列表中（可能有零個或多個）
public void addOptionArg(String optionName, @Nullable String optionValue) {
if (!this.optionArgs.containsKey(optionName)) {
this.optionArgs.put(optionName, new ArrayList<>());
}
if (optionValue != null) {
this.optionArgs.get(optionName).add(optionValue);
}
}
// 返回命令行中所有帶選項的參數(shù)名稱集合
public Set<String> getOptionNames() {
return Collections.unmodifiableSet(this.optionArgs.keySet());
}
// 判斷命令行中是否包含指定名稱的選項。
public boolean containsOption(String optionName) {
return this.optionArgs.containsKey(optionName);
}
// 返回與給定選項關聯(lián)的值列表。
// 表示null表示該選項不存在；空列表表示該選項沒有關聯(lián)值。
@Nullable
public List<String> getOptionValues(String optionName) {
return this.optionArgs.get(optionName);
}
// 將給定的值添加到無選項參數(shù)列表中
public void addNonOptionArg(String value) {
this.nonOptionArgs.add(value);
}
// 返回命令行中指定的無選項參數(shù)列表
public List<String> getNonOptionArgs() {
return Collections.unmodifiableList(this.nonOptionArgs);
}
}2、解析參數(shù)的存儲和訪問
解析方法很簡單，所有內容都在SimpleCommandLineArgsParser的parse方法中完成。相比之下，存儲和訪問方式更為復雜。
存儲位置位于屬性源對象PropertySource中。從代碼可知，args表示命令行參數(shù)，因此屬性源名稱為命令行屬性源默認名稱commandLineArgs，屬性源對象為解析args后的鍵值對。
訪問查詢方式的底層實現(xiàn)就是操作CommandLineArgs中的optionArgs(選項參數(shù))和nonOptionArgs(非選項參數(shù))兩個集合，但此過程經(jīng)過多次跳轉，最終依次通過 DefaultApplicationArguments -> DefaultApplicationArguments#Source -> SimpleCommandLinePropertySource -> CommandLineArgs獲取，其中CommandLineArgs就是是命令行屬性源對象。這種設計主要是為了提供更靈活、安全的訪問方式，避免直接暴露內部數(shù)據(jù)結構帶來的潛在風險。
3、實際應用
之前在SpringBoot基礎(二)：配置文件詳解文章中有介紹過配置文件設置臨時屬性，這次回過頭再來看，就很清晰明了了。
總結
- 在SpringBoot啟動時，啟動類main函數(shù)中的
args參數(shù)被解析為兩類選項參數(shù)（如 --server.port=8080）非選項參數(shù)（如 arg1、arg2）
- 對外暴露應用參數(shù)對象
ApplicationArguments提供查詢方法getOptionValues(String name)方法可以獲取選項參數(shù)getNonOptionArgs()方法則用于獲取非選項參數(shù)- 這些參數(shù)在啟動過程的后續(xù)階段可供使用
到此這篇關于SpringBoot源碼解析(之如何解析應用參數(shù)args的文章就介紹到這了,更多相關SpringBoot解析應用參數(shù)args內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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