SpringBoot--如何整体读取多个配置属性及其相关操作

上篇文章讲到使用@Value注解每次只能读取一个配置属性，若要整体读取多个属性，或者读取具有某种结构关系的一组属性可使用@ConfigurationProperties注解来处理。

@ConfigurationProperties注解的两种用法：

1. 修饰属性处理类：当@ConfigurationProperties修饰的类被部署为容器中的Bean时，改注解指定的属性会被注入该Bean的属性。因此，@ConfigurationProperties修饰的类称为"属性处理类"。
2. 修饰@Bean注解修饰的方法：使用@Bean修饰的方法蒋会配置一个容器中的Bean，而@ConfigurationProperties指定的属性会被注入该Bean的属性。

看不懂没关系，下面会有代码示例。

在使用@ConfigurationProperties时可指定如下属性：

1. prefix（或value）：指定要加载的属性的前缀
2. ignoreInvaildFields():指定是否忽略无效属性值。比如处理类定义了某个字段的类型是Integer，但在配置文件中的值是abc，这就是无效值。
3. ignoreUnknowFields():指定是否忽略未知的字段值。如果在配置文件中配置的属性比处理类需要的属性更多，那么多出来的属性就是未知属性。

使用属性处理类获取配置属性

直接来看代码示例：

\resources\application.properties文件内容：

org.crazyit.enabled=true
org.crazyit.name=Crazy Java
org.crazyit.remoteAddress=192.168.1.188
org.crazyit.item.brand=Tesla
org.crazyit.item.comments=Good, Excellent

(使用IDEA开发属性处理类时，添加spring-boot-configuration-processor依赖，IDEA会提供"代码补全"功能。

<!-- 添加该依赖后IDEA可以提供自动补全功能 -->
<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
   <optional>true</optional>
</dependency>

)

SpringBoot不会自动启用@ConfigurationProperties注解，启用该注解有如下方式：

1. 为@ConfigurationProperties注解修饰的类加@Component注解
2. 为@ConfigurationProperties注解修饰的类显式配置成容器中的bean
3. 使用@EnableConfigurationProperties注解，该注解显式指定一个或多个属性处理类，SpringBoot会启用这些属性处理类上的@ConfigurationProperties注解
4. 使用@ConfigurationPropertiesScan注解，该注解指定一个或多个包及其子包下所有带@ConfigurationProperties注解的类

@ConfigurationProperties注解修饰的属性处理类代码:

// 指定读取以org.crazyit.*开头的属性
@ConfigurationProperties(prefix = "org.crazyit", ignoreUnknownFields=false)
@Component
public class CrazyitProperties
{
    // 指定同名的实例变量和setter方法。SpringBoot会通过反射调用setter方法来完成属性值注入
   private boolean enabled;
   private String name;
   private InetAddress remoteAddress;
   private final Item item = new Item();
         // 省略getter\setter 
   public static class Item
   {
      private String brand;
      private List<String> comments = new ArrayList<>(Collections.singleton("GREAT"));
            // 省略getter\setter 
   }
}

控制器类代码示例：

@RestController
public class HelloController
{
   private final CrazyitProperties crazyitProperties;
   // 依赖注入CrazyitProperties属性处理Bean
   @Autowired
   public HelloController(CrazyitProperties crazyitProperties)
   {
      this.crazyitProperties = crazyitProperties;
   }

   @GetMapping
   public CrazyitProperties hello()
   {
      return crazyitProperties;
   }
}

运行结果：

属性处理类也支持使用构造器完成属性值注入，但是要额外使用@ConstructorBinding修饰用于执行构造注入的构造器。注意：使用构造器注入，必须使用@EnableConfigurationProperties或者@ConfigurationPropertiesScan注解来启用@ConfigurationProperties注解。

属性处理类示例：

@ConfigurationProperties(prefix = "org.crazyit", ignoreUnknownFields=false)
public class CrazyitProperties
{
   private boolean enabled;
   private String name;
   private InetAddress remoteAddress;
   private final Item item;

   @ConstructorBinding
   public CrazyitProperties(boolean enabled, String name, InetAddress remoteAddress, Item item)
   {
      this.enabled = enabled;
      this.name = name;
      this.remoteAddress = remoteAddress;
      this.item = item;
   }
       // 省略getter\setter 

   public static class Item
   {
      private String brand;
      private List<String> comments = new ArrayList<>(Collections.singleton("GREAT"));
       // 省略getter\setter 
   }
}

application.yml

org:
  crazyit:
    enabled: true
    name: 哈利波特
    remote-address: 192.168.1.188
    item:
      brand: Apple
      comments:
        - Good
        - Excellent

上面配置的属性为org.crazyit.remote-address与CrazyitProperties类中定义的remoteAddress属性不完全相同，SpringBoot能成功注入吗？

答案是肯定的，因为SpringBoot支持宽松绑定（Relaxed Binding）。它不要求配置的属性名和属性处理类中的属性名完全相同。

宽松绑定的四种情况（这4种情况都能完成注入）：

1. org.crazyit.remote-address
2. org.crazyit. remoteAddress
3. org.crazyit. remote_address
4. ORG_CRAZYIT_REMOTEADDRESS

在*.properties和 *.yml文件中配置List类型的属性有较小的区别：

1. 在*.properties文件中配置List有2种方式：英文逗号隔开多个值；用标准方括号
2. 在 *.yml文件中配置List有2种方式：英文逗号隔开多个值；用短横线开头（例子所示）

因此，*.properties和 *.yml文件中，都可以用英文逗号隔开多个值来构建List。

App.java示例

@SpringBootApplication
// 指定扫描org.crazyit.app.config包及其子包下的@ConfigurationProperties注解修饰的类
@ConfigurationPropertiesScan("org.crazyit.app.config")
public class App
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 创建Spring容器、运行Spring Boot应用
      SpringApplication.run(App.class, args);
   }
}

为容器中的bean注入配置属性

@ConfigurationProperties注解除了可修饰类，还可修饰@Bean注解修饰的方法。

代码示例：Book类

public class Book
{
   private String title;
   private double price;
   private String author;
   private List<String> keywords;
	// 省略getter、setter
}

代码示例：配置类

@Configuration
public class MyConfig
{
   @Bean
   // @ConfigurationProperties注解会驱动Spring自动调用该Bean的setter方法
   @ConfigurationProperties("fkjava.book")
   public Book book()
   {
      return new Book();
   }
}

代码示例：application.yml

fkjava:
  book:
    title: "美语音标"
    price: 128
    author: "赖世雄"
    keywords:
      - 英语
      - 音标

代码示例：控制器类

@RestController
public class HelloController
{
   private final Book book;
    // 通过构造器注入Book对象
   @Autowired
   public HelloController(Book book)
   {
      this.book = book;
   }
   @GetMapping
   public Book hello()
   {
      return book;
   }
}

运行结果：

@Value和 @ConfigurationProperties的对比

特征	@ConfigurationProperties	@Value
注入的属性个数	批量	单个
宽松绑定	支持	部分支持
SpEL	不支持	支持
元数据支持	支持	不支持

属性转换

SpringBoot内置了常用的类型转换机制，如果在转换失败，则应用启动会失败，并抛出异常。如果要忽略转换失败的属性，可将@ConfigurationProperties注解的ignoreInvaildFields属性设为true（默认是false）。

SpringBoot可自动转换如下类型：Duration、Period、DataSize，并支持为属性值指定单位。

1. Duration类型可指定的单位：ns纳秒、μs微妙、ms毫秒、s秒、m分钟、h小时、d天。
2. Period类型可指定的单位：y年、m月、w星期、d天。（例如配置1y3d,代表1年3天）。
3. DataSize类型可指定的单位：B字节、KB千字节、MB兆字节、GB吉字节、TB太字节

代码示例：属性处理类

// 指定读取以org.crazyit.*开头的属性
@ConfigurationProperties(prefix = "org.crazyit")
@Component
public class CrazyitProperties
{
   private Duration timeout;
    //   @DurationUnit注解指定默认的时间单位
   @DurationUnit(ChronoUnit.SECONDS)
   private Duration lastTime;
   private Period runPeriod;
    // @DataSizeUnit注解指定默认的数据单位
   @DataSizeUnit(DataUnit.MEGABYTES)
   private DataSize maxSize;
	// 省略getter、setter
}

代码示例：application.properties

org.crazyit.timeout=30000
# 默认单位是秒
org.crazyit.last-time=45
org.crazyit.run-period=2m5d
org.crazyit.max-size=2

代码示例：控制器类

@RestController
public class HelloController
{
   private final CrazyitProperties crazyitProperties;
   // 依赖注入CrazyitProperties属性处理Bean
   @Autowired
   public HelloController(CrazyitProperties crazyitProperties)
   {
      this.crazyitProperties = crazyitProperties;
   }

   @GetMapping
   public Map<String, Object> hello()
   {
      System.out.println(crazyitProperties.getMaxSize().toKilobytes());
      return Map.of("props", crazyitProperties,
            "maxSize", crazyitProperties.getMaxSize().toKilobytes());
   }
}

运行结果：

校验@ConfigurationProperties

只要为属性处理类添加@Validated注解，并使用JSR303的校验注解修饰需要校验的示例变量，SpringBoot会自动校验配置文件中的属性值。如果某个属性校验不通过，应用会启动失败，并用FailureAnalyzer显式校验错误。

如果属性处理类包含复合类型的属性，且要对复合类型的子属性进行校验，则应为该复合类型的属性添加@Valid注解。

@ConfigurationProperties校验基于JSR303，因此必须添加JSR303依赖，spring-boot-starter-validation依赖库包含了JSR303的依赖，因此要在pom文件中添加以下依赖

<!-- 添加Spring Boot Validation依赖库 -->
<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
</dependency>

属性处理类示例：

// 指定读取以org.crazyit.*开头的属性
@ConfigurationProperties(prefix = "org.crazyit", ignoreUnknownFields=false)
@Component
@Validated
public class CrazyitProperties
{
   @NotEmpty
   private String name;
   @Range(max = 150, min=90, message = "价格必须位于90～150之间")
   private double price;
   @Pattern(regexp = "[1][3-8][0-9]{9}", message = "必须输入有效的手机号")
   private String mobile;
   @Valid
   private final Item item = new Item();
	// 省略getter setter

   public static class Item
   {
      @Length(min=5, max=10, message = "品牌名长度必须在5到10个字符")
      private String brand;
      @Size(min = 1, message = "comments至少包含一个元素")
      private List<String> comments = new ArrayList<>(Collections.singleton("GREAT"));
	// 省略getter、setter
   }
}

代码示例：application.properties

org.crazyit.name=Crazy Java
org.crazyit.price=89
org.crazyit.mobile=13334444
org.crazyit.item.brand=Apple
org.crazyit.item.comments=Great, Excellent

运行结果：

对于使用@ConfigurationProperties修饰@Bean方法的情况，同样可对配置属性进行校验，主要为@Bean方法添加@Validated注解即可。