Java实现配置加载机制
发布时间：2016-01-22 00:00 来源：segmentfault
前言
现如今几乎大多数Java应用，例如我们耳熟能详的tomcat, struts2, netty…等等数都数不过来的软件，要满足通用性，都会提供配置文件供使用者定制功能。
甚至有一些例如Netty这样的网络框架，几乎完全就是由配置驱动，这样的软件我们也通常称之为”微内核架构”的软件。你把它配置成什么，它就是什么。
It is what you configure it to be.
最常见的配置文件格式是XML, Properties等等文件。
本文探讨加载配置中最通用也是最常见的场景，那就是把一个配置文件映射成Java里的POJO对象.
并探讨如何实现不同方式的加载，例如，有一些配置是从本地XML文件里面加载的，而有一些配置需要从本地Properties文件加载，
更有甚者，有一些配置需要通过网络加载配置。
如何实现这样一个配置加载机制，让我们拥有这个机制后，不会让加载配置的代码散布得到处都是，并且可扩展，可管理。
配置加载器
首先，我们需要一个配置加载器，而这个配置加载器是可以有多种不同的加载方式的，因此，我们用一个接口来描述它，如下所示：
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 上午11:47:12
* @version 1.0
*
*/
public interface IConfigLoader<T> {
/**
* load the config typed by T
*
* @return
* @throws ConfigException
*/
public T load() throws ConfigException;
}
可是，为什么我们需要在这个接口上声明泛型 <T> ?
很明显，当我们要使用一个配置加载器时，你得告诉这个配置加载器你需要加载后得到什么结果。
例如，你希望加载配置后得到一个 AppleConfig 对象，那么你就可以这么去使用上述定义的接口：
IConfigLoader<AppleConfig> loader = new AppleConfigLoader<AppleConfig>();
AppleConfig config = loader.load();
于是你将配置文件里的信息转化成了一个AppleConfig对象，并且你能得到这个AppleConfig对象实例。
到目前，貌似只要我们的 AppleConfigLoader 里面实现了怎么加载配置文件的具体劳动，我们就可以轻易加载配置了。
可以这么说，但是不是还没有考虑到，配置可能通过不同的方式加载呢，比如通过Properties加载，通过dom方式加载，通过sax方式加载，或者通过某些第三方的开源库来加载。
因此，除了 配置加载器 ，我们还需要另外一种角色，配置加载方式的提供者。暂且，我们就叫它IConfigProvider。
配置加载方式的提供者
配置加载方式的提供者可以提供一种加载方式给配置加载器，换言之，提供一个 对象 给配置加载器。
如果通过dom方式加载，那么 提供者 提供一个 Document 对象给 加载器 。 如果通过Properties方式加载，那么 提供者 提供一个 Properties 对象给 加载器 如果通过第三方类库提供的方式加载，比如apache-commons-digester3(tomcat的配置加载)，那么 提供者 提供一个 Digester 对象给 加载器提供者的职责就是 提供 ，仅此而已，只提供配置加载器所需要的对象，但它本身并不参与配置加载的劳动。
我们用一个接口 IConfigProvider 来定义这个 提供者
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 上午11:54:28
* @version 1.0
*
*/
public interface IConfigProvider<T> {
/**
* provide a config source used for loading config
*
* @return
* @throws ConfigException
*/
public T provide() throws ConfigException;
}
这里为什么又会有 <T> 来声明泛型呢？
如果需要一个提供者，那么至少得告诉这个提供者它该提供什么吧。
因此，一个提供者会提供什么，由这个来决定。
同时，到这里，我们可以先建造一个工厂，让它来生产特定的提供者:
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 上午11:56:28
* @version 1.0
*
*/
public class ConfigProviderFactory {
private ConfigProviderFactory() {
throw new UnsupportedOperationException("Unable to initialize a factory class : "
+ getClass().getSimpleName());
}
public static IConfigProvider<Document> createDocumentProvider(String filePath) {
return new DocumentProvider(filePath);
}
public static IConfigProvider<Properties> createPropertiesProvider(String filePath) {
return new PropertiesProvider(filePath);
}
public static IConfigProvider<Digester> createDigesterProvider(String filePath) {
return new DigesterProvider(filePath);
}
}
可以开始实现具体配置加载器了?
还不行!
到这里，假设我们有一个配置文件，叫apple.xml。而且我们要通过DOM方式把这一份apple.xml加载后变成AppleConfig对象。
那么，首先我要通过提供者工厂给我制造一个能提供Document的提供者。然后拿到这个提供者，我就可以调用它的provide方法来获得Document对象，有了document对象，那么我就可以开始来加载配置了。
可是，如果要加载BananaConfig、PearConfig…….呢，其步骤都是一样的。因此我们还要有一个抽象类，来实现一些默认的共同行为。
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 上午11:59:19
* @version 1.0
*
*/
public abstract class AbstractConfigLoader <T, U> implements IConfigLoader<T>{
protected IConfigProvider<U> provider;
protected AbstractConfigLoader(IConfigProvider<U> provider) {
this.provider = provider;
}
/*
* @see IConfigLoader#load()
*/
@Override
public T load() throws ConfigException {
return load(getProvider().provide());
}
public abstract T load(U loaderSource) throws ConfigException;
protected IConfigProvider<U> getProvider() {
return this.provider;
}
}
每个配置加载器都有一个带参数构造器，接收一个Provider。
泛型指明了我要加载的是AppleConfig还是BananConfig，泛型 <U> 指明了要用什么加载方式加载，是Document呢，还是Properties，或者其他。
实战运用实例
有一份菜市场配置文件market.xml，配置了菜市场的商品，里面有两种商品，分别是苹果和鸡蛋。
<market>
<apple>
<color>red</color>
<price>100</price>
</apple>
<egg>
<weight>200</weight>
</egg>
</market>
另外还有一份关于各个档口老板名字的配置文件，owner.properties
port1=Steve Jobs port2=Bill Gates port3=Kobe Bryant
我们先定义好如下类:MarketConfig.java
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 下午11:03:37
* @version 1.0
*
*/
public class MarketConfig {
private AppleConfig appleConfig;
private EggConfig eggConfig;
private OwnerConfig ownerConfig;
public AppleConfig getAppleConfig() {
return appleConfig;
}
public void setAppleConfig(AppleConfig appleConfig) {
this.appleConfig = appleConfig;
}
public EggConfig getEggConfig() {
return eggConfig;
}
public void setEggConfig(EggConfig eggConfig) {
this.eggConfig = eggConfig;
}
public OwnerConfig getOwnerConfig() {
return ownerConfig;
}
public void setOwnerConfig(OwnerConfig ownerConfig) {
this.ownerConfig = ownerConfig;
}
}
AppleConfig.java
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 下午11:03:45
* @version 1.0
*
*/
public class AppleConfig {
private int price;
private String color;
public void setPrice(int price) {
this.price = price;
}
public int getPrice() {
return this.price;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
public String getColor() {
return this.color;
}
}
EggConfig.java
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 下午11:03:58
* @version 1.0
*
*/
public class EggConfig {
private int weight;
public void setWeight(int weight) {
this.weight = weight;
}
public int getWeight() {
return this.weight;
}
}
OwnerConfig.java
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 下午11:04:06
* @version 1.0
*
*/
public class OwnerConfig {
private Map<String, String> owner = new HashMap<String, String>();
public void addOwner(String portName, String owner) {
this.owner.put(portName, owner);
}
public String getOwnerByPortName(String portName) {
return this.owner.get(portName);
}
public Map<String, String> getOwners() {
return Collections.unmodifiableMap(this.owner);
}
}
这个例子有两种配置加载方式，分别是Dom和Properties加载方式。
所以我们的提供者建造工厂需要制造两种提供者provider.
而且需要定义2个配置加载器，分别是:
OwnerConfigLoader
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 下午11:24:50
* @version 1.0
*
*/
public class OwnerConfigLoader extends AbstractConfigLoader<OwnerConfig, Properties>{
/**
* @param provider
*/
protected OwnerConfigLoader(IConfigProvider<Properties> provider) {
super(provider);
}
/*
* @see AbstractConfigLoader#load(java.lang.Object)
*/
@Override
public OwnerConfig load(Properties props) throws ConfigException {
OwnerConfig ownerConfig = new OwnerConfig();
/**
* 利用props，设置ownerConfig的属性值
*
* 此处代码省略
*/
return ownerConfig;
}
}
然后是MarketConfigLoader
import org.w3c.dom.Document;
/**
*
*
* @author Bean
* @date 2016年1月21日 下午11:18:56
* @version 1.0
*
*/
public class MarketConfigLoader extends AbstractConfigLoader<MarketConfig, Document> {
/**
* @param provider
*/
protected MarketConfigLoader(IConfigProvider<Document> provider) {
super(provider);
}
/*
* AbstractConfigLoader#load(java.lang.Object)
*/
@Override
public MarketConfig load(Document document) throws ConfigException {
MarketConfig marketConfig = new MarketConfig();
AppleConfig appleConfig = new AppleConfig();
EggConfig eggConfig = new EggConfig();
/**
* 在这里处理document,然后就能得到
* AppleConfig和EggConfg
*
* 此处代码省略
*/
marketConfig.setAppleConfig(appleConfig);
marketConfig.setEggConfig(eggConfig);
/**
* 由于OwnerConfig是需要properties方式来加载，不是xml
* 所以这里要新建一个OwnerConfigLoader，委托它来加载OwnerConfig
*/
OwnerConfigLoader ownerConfigLoader = new OwnerConfigLoader(ConfigProviderFactory.createPropertiesProvider(YOUR_FILE_PATH));
OwnerConfig ownerConfig = ownerConfigLoader.load();
marketConfig.setOwnerConfig(ownerConfig);
return marketConfig;
}
}
然后，我们在应用层面如何获取到MarketConfig呢
MarketConfigLoader marketConfigLoader = new MarketConfigLoader(ConfigProviderFactory.createDocumentProvider(YOUR_FILE_PATH)); MarketConfig marketConfig = marketConfigLoader.load();
也许有个地方会人奇怪，明明有四个配置类，为什么只有2个配置加载器呢。因为MarketConfig、EggConfig和AppleConfig，都是从同一个xml配置文件里面加载，所以只要一个Document对象，通过MarketConfigLoader就可以全部加载。
而OwnerConfig是不同的加载方式，所以需要另外一个加载器。
尾声
本文提出的配置加载机制，并不能够实际帮忙加载配置，这事应该留给DOM，SAX，以及其他一些开源库如dom4j，Digester去做。但本文提出的配置加载机制能够让配置加载机制更灵活，容易扩展，并且能够集成多种配置加载方式，融合到一个机制进来，发挥各自有点。
实际上，有些软件经常需要同时从多种不同格式的配置文件里面加载配置，例如struts2，以及我最近在研究并被气到吐血的某国产开源数据库中间件软件，如果没有一套完整的配置加载机制，那么代码会比较散乱，可维护性不高。容易使人吐血。
