使用过Spring Boot,我们都知道通过java -jar可以快速启动Spring Boot项目。同时,也可以通过在执行jar -jar时传递参数来进行配置。本文带大家系统的了解一下Spring Boot命令行参数相关的功能及相关源码分析。

命令行参数使用

启动Spring Boot项目时,我们可以通过如下方式传递参数:

java -jar xxx.jar --server.port=8081

默认情况下Spring Boot使用8080端口,通过上述参数将其修改为8081端口,而且通过命令行传递的参数具有更高的优先级,会覆盖同名的其他配置参数。

启动Spring Boot项目时传递参数,有三种参数形式:

  • 选项参数
  • 非选项参数
  • 系统参数

选项参数,上面的示例便是选项参数的使用方法,通过“–-server.port”来设置应用程序的端口。基本格式为“–name=value”(“–”为连续两个减号)。其配置作用等价于在application.properties中配置的server.port=8081。

非选项参数的使用示例如下:

java -jar xxx.jar abc def 

上述示例中,“abc”和“def”便是非选项参数。

系统参数,该参数会被设置到系统变量中,使用示例如下:

java -jar -Dserver.port=8081 xxx.jar

参数值的获取

选项参数和非选项参数均可以通过ApplicationArguments接口获取,具体获取方法直接在使用参数的类中注入该接口即可。

@RestController
public class ArgumentsController {
    @Resource
    private ApplicationArguments arguments;
}

通过ApplicationArguments接口提供的方法即可获得对应的参数。关于该接口后面会详细讲解。

另外,选项参数,也可以直接通过@Value在类中获取,如下:

@RestController
public class ParamController {
    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;
}

系统参数可以通过java.lang.System提供的方法获取:

String systemServerPort = System.getProperty("server.port");

参数值的区别

关于参数值区别,重点看选项参数和系统参数。通过上面的示例我们已经发现使用选项参数时,参数在命令中是位于xxx.jar之后传递的,而系统参数是紧随java -jar之后。

如果不按照该顺序进行执行,比如使用如下方式使用选项参数:

java -jar --server.port=8081 xxx.jar

则会抛出如下异常:

Unrecognized option: --server.port=8081
Error: Could not create the Java Virtual Machine.
Error: A fatal exception has occurred. Program will exit.

如果将系统参数放在jar包后面,问题会更严重。会出现可以正常启动,但参数无法生效。这也是为什么有时候明明传递了参数但是却未生效,那很可能是因为把参数的位置写错了。

这个错误是最坑的,所以一定谨记:通过-D传递系统参数时,务必放置在待执行的jar包之前。

另外一个重要的不同是:通过@Value形式可以获得系统参数和选项参数,但通过System.getProperty方法只能获得系统参数。

ApplicationArguments解析

上面提到了可以通过注入ApplicationArguments接口获得相关参数,下面看一下具体的使用示例:

@RestController
public class ArgumentsController {

    @Resource
    private ApplicationArguments arguments;

    @GetMapping("/args")
    public String getArgs() {

        System.out.println("# 非选项参数数量: " + arguments.getNonOptionArgs().size());
        System.out.println("# 选项参数数量: " + arguments.getOptionNames().size());
        System.out.println("# 非选项具体参数:");
        arguments.getNonOptionArgs().forEach(System.out::println);

        System.out.println("# 选项参数具体参数:");
        arguments.getOptionNames().forEach(optionName -> {
            System.out.println("--" + optionName + "=" + arguments.getOptionValues(optionName));
        });

        return "success";
    }
}

通过注入ApplicationArguments接口,然后在方法中调用该接口的方法即可获得对应的参数信息。

ApplicationArguments接口中封装了启动时原始参数的数组、选项参数的列表、非选项参数的列表以及选项参数获得和检验。相关源码如下:

public interface ApplicationArguments {

    /**
     * 原始参数数组(未经过处理的参数)
     */
    String[] getSourceArgs();

    /**
     * 选项参数名称
     */
    Set<String> getOptionNames();

    /**
     * 根据名称校验是否包含选项参数
     */
    boolean containsOption(String name);

    /**
     * 根据名称获得选项参数
     */
    List<String> getOptionValues(String name);

    /**
     * 获取非选项参数列表
     */
    List<String> getNonOptionArgs();
}

命令行参数的解析

上面直接使用了ApplicationArguments的注入和方法,那么它的对象是何时被创建,何时被注入Spring容器的?

在执行SpringApplication的run方法的过程中会获得传入的参数,并封装为ApplicationArguments对象。相关源代码如下:

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {

    try {
        ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
        // ...
        prepareContext(context, environment, listeners, // ...
    } catch (Throwable ex) {
        // ...
    }
    return context;
}

在上述代码中,通过创建一个它的实现类DefaultApplicationArguments来完成命令行参数的解析。

DefaultApplicationArguments部分代码如下:

public class DefaultApplicationArguments implements ApplicationArguments {

    private final Source source;
    private final String[] args;

    public DefaultApplicationArguments(String... args) {
        Assert.notNull(args, "Args must not be null");
        this.source = new Source(args);
        this.args = args;
    }

    // ...

    @Override
    public List<String> getOptionValues(String name) {
        List<String> values = this.source.getOptionValues(name);
        return (values != null) ? Collections.unmodifiableList(values) : null;
    }

    private static class Source extends SimpleCommandLinePropertySource {
        Source(String[] args) {
            super(args);
        }
        // ...
    }
}

通过构造方法,将args赋值给成员变量args,其中接口ApplicationArguments中getSourceArgs方法的实现在该类中便是返回args值。

针对成员变量Source(内部类)的设置,在创建Source对象时调用了其父类SimpleCommandLinePropertySource的构造方法:

public SimpleCommandLinePropertySource(String... args) {
    super(new SimpleCommandLineArgsParser().parse(args));
}

在该方法中创建了真正的解析器SimpleCommandLineArgsParser并调用其parse方法对参数进行解析。

class SimpleCommandLineArgsParser {

    public CommandLineArgs parse(String... args) {
        CommandLineArgs commandLineArgs = new CommandLineArgs();
        for (String arg : args) {
            // --开头的选参数解析
            if (arg.startsWith("--")) {
                // 获得key=value或key值
                String optionText = arg.substring(2, arg.length());
                String optionName;
                String optionValue = null;
                // 如果是key=value格式则进行解析
                if (optionText.contains("=")) {
                    optionName = optionText.substring(0, optionText.indexOf('='));
                    optionValue = optionText.substring(optionText.indexOf('=')+1, optionText.length());
                } else {
                    // 如果是仅有key(--foo)则获取其值
                    optionName = optionText;
                }
                // 如果optionName为空或者optionValue不为空但optionName为空则抛出异常
                if (optionName.isEmpty() || (optionValue != null && optionValue.isEmpty())) {
                    throw new IllegalArgumentException("Invalid argument syntax: " + arg);
                }
                // 封装入CommandLineArgs
                commandLineArgs.addOptionArg(optionName, optionValue);
            } else {
                commandLineArgs.addNonOptionArg(arg);
            }
        }
        return commandLineArgs;
    }
}

上述解析规则比较简单,就是根据“–”和“=”来区分和解析不同的参数类型。

通过上面的方法创建了ApplicationArguments的实现类的对象,但此刻还并未注入Spring容器,注入Spring容器是依旧是通过上述SpringApplication#run方法中调用的prepareContext方法来完成的。相关代码如下:

private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context, ConfigurableEnvironment environment,
        SpringApplicationRunListeners listeners, ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner) {
    // ...
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();
    // 通过beanFactory将ApplicationArguments的对象注入Spring容器
    beanFactory.registerSingleton("springApplicationArguments", applicationArguments);
    // ...
}

至此,关于Spring Boot中ApplicationArguments的相关源码解析完成。

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