第3篇:配置管理的艺术 - 让框架更灵活

前言

在前一章中,我们设计了强大的注解API。本章将深入探讨配置管理系统的设计,学习如何将注解中的声明式配置转换为运行时可用的配置对象。

配置管理的核心挑战

在我们的框架中,配置来源有三个层级:

主要挑战:

  • 🔀 优先级处理:如何正确合并不同层级的配置
  • 🎯 类型安全:确保配置值的类型正确性
  • 性能优化:避免重复解析和计算
  • 🛡️ 配置验证:及早发现配置错误

LogConfig - 统一配置模型

LogConfig是框架配置管理的核心,承载着从注解解析出来的所有配置信息:

java 复制代码
package com.simpleflow.log.config;

import com.simpleflow.log.annotation.LogLevel;

/**
 * 日志配置类 - 统一管理所有日志相关的配置项
 */
public class LogConfig {
    
    // ========== 基础配置 ==========
    private LogLevel level;
    private Boolean logArgs;
    private Boolean logResult;
    private Boolean logExecutionTime;
    private Boolean logException;
    
    // ========== 消息模板配置 ==========
    private String prefix;
    private String startMessage;
    private String successMessage;
    private String errorMessage;
    
    // ========== 高级配置 ==========
    private Boolean enableSpel;
    private Boolean includeRequestId;
    private int[] excludeArgs;
    private String[] sensitiveFields;
    
    // ========== 类级专用配置 ==========
    private String[] includeMethods;
    private String[] excludeMethods;
    private Boolean includePrivateMethods;
    private Boolean includeGetterSetter;
    
    /**
     * 合并配置 - 当前配置的非空值会覆盖other配置的对应值
     */
    public LogConfig merge(LogConfig other) {
        if (other == null) {
            return new LogConfig(this);
        }
        
        LogConfig merged = new LogConfig();
        
        // 基础配置合并(当前配置优先)
        merged.level = this.level != null ? this.level : other.level;
        merged.logArgs = this.logArgs != null ? this.logArgs : other.logArgs;
        merged.logResult = this.logResult != null ? this.logResult : other.logResult;
        merged.logExecutionTime = this.logExecutionTime != null ? 
            this.logExecutionTime : other.logExecutionTime;
        merged.logException = this.logException != null ? 
            this.logException : other.logException;
        
        // 字符串配置合并
        merged.prefix = mergeString(this.prefix, other.prefix);
        merged.startMessage = mergeString(this.startMessage, other.startMessage);
        merged.successMessage = mergeString(this.successMessage, other.successMessage);
        merged.errorMessage = mergeString(this.errorMessage, other.errorMessage);
        
        // 高级配置合并
        merged.enableSpel = this.enableSpel != null ? this.enableSpel : other.enableSpel;
        merged.includeRequestId = this.includeRequestId != null ? 
            this.includeRequestId : other.includeRequestId;
        
        // 数组配置合并
        merged.excludeArgs = mergeIntArray(this.excludeArgs, other.excludeArgs);
        merged.sensitiveFields = mergeStringArray(this.sensitiveFields, other.sensitiveFields);
        
        return merged;
    }
    
    /**
     * 创建默认配置
     */
    public static LogConfig createDefault() {
        LogConfig config = new LogConfig();
        config.level = LogLevel.INFO;
        config.logArgs = true;
        config.logResult = true;
        config.logExecutionTime = true;
        config.logException = true;
        config.prefix = "";
        config.startMessage = "方法开始执行";
        config.successMessage = "方法执行成功";
        config.errorMessage = "方法执行异常";
        config.enableSpel = true;
        config.includeRequestId = true;
        config.excludeArgs = new int[0];
        config.sensitiveFields = new String[0];
        config.includeMethods = new String[0];
        config.excludeMethods = new String[0];
        config.includePrivateMethods = false;
        config.includeGetterSetter = false;
        return config;
    }
    
    // 工具方法
    private String mergeString(String current, String other) {
        return !isEmpty(current) ? current : other;
    }
    
    private boolean isEmpty(String str) {
        return str == null || str.trim().isEmpty();
    }
    
    // 省略getter/setter和其他方法...
}

AnnotationConfigResolver - 配置解析器

配置解析器负责将注解转换为LogConfig对象,并处理配置的合并逻辑:

java 复制代码
package com.simpleflow.log.processor;

import com.simpleflow.log.annotation.*;
import com.simpleflow.log.config.LogConfig;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * 注解配置解析器
 */
public class AnnotationConfigResolver {
    
    // 配置缓存,提升性能
    private final ConcurrentHashMap<Method, LogConfig> methodConfigCache = 
        new ConcurrentHashMap<>();
    private final ConcurrentHashMap<Class<?>, LogConfig> classConfigCache = 
        new ConcurrentHashMap<>();
    
    private final LogConfig defaultConfig;
    
    public AnnotationConfigResolver() {
        this.defaultConfig = LogConfig.createDefault();
    }
    
    /**
     * 解析方法的完整配置
     * 合并优先级:方法配置 > 类配置 > 默认配置
     */
    public LogConfig resolveMethodConfig(Method method) {
        if (method == null) {
            return null;
        }
        
        // 检查缓存
        LogConfig cached = methodConfigCache.get(method);
        if (cached != null) {
            return cached;
        }
        
        try {
            // 1. 检查是否被忽略
            if (method.isAnnotationPresent(LogIgnore.class)) {
                methodConfigCache.put(method, null);
                return null;
            }
            
            // 2. 解析方法级配置
            LogConfig methodConfig = resolveMethodAnnotation(method);
            
            // 3. 解析类级配置
            LogConfig classConfig = resolveClassConfig(method.getDeclaringClass());
            
            // 4. 检查类级配置是否包含此方法
            if (classConfig != null && !isMethodIncluded(method, classConfig)) {
                methodConfigCache.put(method, null);
                return null;
            }
            
            // 5. 合并配置:方法 > 类 > 默认
            LogConfig finalConfig = mergeConfigs(methodConfig, classConfig, defaultConfig);
            
            // 6. 验证和缓存结果
            if (finalConfig != null) {
                finalConfig.validate();
            }
            methodConfigCache.put(method, finalConfig);
            
            return finalConfig;
            
        } catch (Exception e) {
            return null;
        }
    }
    
    /**
     * 解析类级配置
     */
    public LogConfig resolveClassConfig(Class<?> clazz) {
        if (clazz == null) {
            return null;
        }
        
        LogConfig cached = classConfigCache.get(clazz);
        if (cached != null) {
            return cached;
        }
        
        LogConfig classConfig = null;
        if (clazz.isAnnotationPresent(LogClass.class)) {
            LogClass logClass = clazz.getAnnotation(LogClass.class);
            classConfig = createConfigFromClass(logClass);
        }
        
        classConfigCache.put(clazz, classConfig);
        return classConfig;
    }
    
    /**
     * 从@LogMethod注解创建配置
     */
    private LogConfig resolveMethodAnnotation(Method method) {
        if (!method.isAnnotationPresent(LogMethod.class)) {
            return null;
        }
        
        LogMethod logMethod = method.getAnnotation(LogMethod.class);
        LogConfig config = new LogConfig();
        
        // 基础配置
        config.setLevel(logMethod.level());
        config.setLogArgs(logMethod.logArgs());
        config.setLogResult(logMethod.logResult());
        config.setLogExecutionTime(logMethod.logExecutionTime());
        config.setLogException(logMethod.logException());
        
        // 消息模板
        config.setPrefix(emptyToNull(logMethod.prefix()));
        config.setStartMessage(emptyToNull(logMethod.startMessage()));
        config.setSuccessMessage(emptyToNull(logMethod.successMessage()));
        config.setErrorMessage(emptyToNull(logMethod.errorMessage()));
        
        // 高级配置
        config.setEnableSpel(logMethod.enableSpel());
        config.setIncludeRequestId(logMethod.includeRequestId());
        
        if (logMethod.excludeArgs().length > 0) {
            config.setExcludeArgs(logMethod.excludeArgs());
        }
        if (logMethod.sensitiveFields().length > 0) {
            config.setSensitiveFields(logMethod.sensitiveFields());
        }
        
        return config;
    }
    
    /**
     * 合并多个配置
     */
    private LogConfig mergeConfigs(LogConfig methodConfig, LogConfig classConfig, 
                                  LogConfig defaultConfig) {
        LogConfig result = defaultConfig.copy();
        
        if (classConfig != null) {
            result = result.merge(classConfig);
        }
        
        if (methodConfig != null) {
            result = result.merge(methodConfig);
        }
        
        return (methodConfig != null || classConfig != null) ? result : null;
    }
    
    // 其他工具方法...
}

配置优先级实战示例

java 复制代码
// 示例:配置的继承和覆盖
@LogClass(
    level = LogLevel.WARN,           // 类级默认:WARN级别
    logArgs = true,                  // 类级默认:记录参数
    logResult = false,               // 类级默认:不记录返回值
    prefix = "用户服务"               // 类级前缀
)
public class UserService {
    
    // 继承类级配置
    public List<User> findAll() {
        // 最终配置:level=WARN, logArgs=true, logResult=false, prefix="用户服务"
    }
    
    // 部分覆盖类级配置
    @LogMethod(logResult = true)     // 只覆盖 logResult
    public User findById(Long id) {
        // 最终配置:level=WARN, logArgs=true, logResult=true, prefix="用户服务"
    }
    
    // 完全覆盖类级配置
    @LogMethod(
        level = LogLevel.DEBUG,
        logArgs = false,
        prefix = "查询服务"
    )
    public User findByUsername(String username) {
        // 最终配置:level=DEBUG, logArgs=false, logResult=false, prefix="查询服务"
    }
    
    // 忽略日志记录
    @LogIgnore(reason = "内部工具方法")
    private String formatUserInfo(User user) {
        // 不会记录任何日志
    }
}

测试用例

java 复制代码
package com.simpleflow.log.processor;

import com.simpleflow.log.annotation.*;
import com.simpleflow.log.config.LogConfig;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.lang.reflect.Method;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

class AnnotationConfigResolverTest {
    
    private final AnnotationConfigResolver resolver = new AnnotationConfigResolver();
    
    @Test
    void testMethodConfigOverridesClassConfig() throws Exception {
        Method method = TestService.class.getMethod("findById", Long.class);
        LogConfig config = resolver.resolveMethodConfig(method);
        
        assertNotNull(config);
        assertEquals(LogLevel.INFO, config.getLevel());  // 方法级覆盖
        assertTrue(config.getLogResult());               // 方法级覆盖
        assertEquals("用户服务", config.getPrefix());      // 继承类级
    }
    
    @Test
    void testIgnoredMethod() throws Exception {
        Method method = TestService.class.getMethod("ignoredMethod");
        LogConfig config = resolver.resolveMethodConfig(method);
        
        assertNull(config);  // 被忽略的方法返回null
    }
    
    @LogClass(level = LogLevel.WARN, prefix = "用户服务", logResult = false)
    static class TestService {
        
        @LogMethod(level = LogLevel.INFO, logResult = true)
        public User findById(Long id) {
            return new User();
        }
        
        @LogIgnore(reason = "测试忽略")
        public void ignoredMethod() {
        }
    }
    
    static class User {
    }
}

本章小结

✅ 完成的任务

  1. 设计LogConfig:统一的配置模型,支持合并和验证
  2. 实现解析器:AnnotationConfigResolver负责注解解析
  3. 配置优先级:方法 > 类 > 默认的合并策略
  4. 性能优化:通过缓存提升解析性能
  5. 测试验证:编写测试用例验证功能

🎯 学习要点

  • 配置分层:多层级配置的设计思路
  • 合并策略:如何优雅地处理配置优先级
  • 缓存机制:提升框架性能的重要手段
  • 配置验证:保证配置有效性的机制

💡 思考题

  1. 为什么要设计配置缓存机制?
  2. 如何处理配置的循环依赖问题?
  3. 配置合并还有哪些策略可以考虑?

🚀 下章预告

下一章我们将进入AOP切面编程的世界,学习如何使用Spring AOP实现无侵入式的日志拦截。我们将实现LogMethodAspect和LogClassAspect,掌握切点表达式和环绕通知的使用技巧。


💡 设计原则 : 好的配置管理应该是灵活、高效、易于理解的。通过分层设计和缓存优化,我们既保证了功能的完整性,又确保了良好的性能表现。

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