18张图，详解SpringBoot解析yml全流程

2022-01-19 14:53:20

背景

前几天的时候，项目里有一个需求，需要一个开关控制代码中是否执行一段逻辑，于是理所当然的在yml文件中配置了一个属性作为开关，再配合nacos就可以随时改变这个值达到我们的目的，yml文件中是这样写的：

switch:
  turnOn: on

程序中的代码也很简单，大致的逻辑就是下面这样，如果取到的开关字段是on的话，那么就执行if判断中的代码，否则就不执行：

@Value("${switch.turnOn}")
private String on;

@GetMapping("testn")
public void test(){
    if ("on".equals(on)){
        //TODO
    }
}

但是当代码实际跑起来，有意思的地方来了，我们发现判断中的代码一直不会被执行，直到debug一下，才发现这里的取到的值居然不是on而是true。

看到这，是不是感觉有点意思，首先盲猜是在解析yml的过程中把on作为一个特殊的值进行了处理，于是我干脆再多测试了几个例子，把yml中的属性扩展到下面这些：

switch:
  turnOn: on
  turnOff: off
  turnOn2: 'on'
  turnOff2: 'off'

再执行一下代码，看一下映射后的值：

可以看到，yml中没有带引号的on和off被转换成了true和false，带引号的则保持了原来的值不发生改变。

到这里，让我忍不住有点好奇，为什么会发生这种现象呢？于是强忍着困意翻了翻源码，硬磕了一下SpringBoot加载yml配置文件的过程，终于让我看出了点门道，下面我们一点一点细说！

因为配置文件的加载会涉及到一些SpringBoot启动的相关知识，所以如果对这一块不是很熟悉的同学，可以先提前先看一下Hydra在古早时期写过一篇文章预热一下。下面的介绍中，只会摘出一些对加载和解析配置文件比较重要的步骤进行分析，对其他无关部分进行了省略。

加载监听器

当我们启动一个SpringBoot程序，在执行SpringApplication.run()的时候，首先在初始化SpringApplication的过程中，加载了11个实现了ApplicationListener接口的拦截器。

这11个自动加载的ApplicationListener，是在spring.factories中定义并通过SPI扩展被加载的：

这里列出的10个是在spring-boot中加载的，还有剩余的1个是在spring-boot-autoconfigure中加载的。其中关键的就是ConfigFileApplicationListener，它和后面要讲到的配置文件的加载相关。

执行run方法

在实例化完成SpringApplication后，会接着往下执行它的run方法。

可以看到，这里通过getRunListeners方法获取的SpringApplicationRunListeners中，EventPublishingRunListener绑定了我们前面加载的11个监听器。但是在执行starting方法时，根据类型进行了过滤，终实际只执行了4个监听器的onApplicationEvent方法，并没有我们希望看到的ConfigFileApplicationListener，让我们接着往下看。

当run方法执行到prepareEnvironment时，会创建一个ApplicationEnvironmentPreparedEvent类型的事件，并广播出去。这时所有的监听器中，有7个会监听到这个事件，之后会分别调用它们的onApplicationEvent方法，其中就有了我们心心念念的ConfigFileApplicationListener，接下来让我们看看它的onApplicationEvent方法中做了什么。

在方法的调用过程中，会加载系统自己的4个后置处理器以及ConfigFileApplicationListener自身，一共5个后置处理器，并执行他们的postProcessEnvironment方法，其他4个对我们不重要可以略过，终比较关键的步骤是创建Loader实例并调用它的load方法。

加载配置文件

这里的Loader是ConfigFileApplicationListener的一个内部类，看一下Loader对象实例化的过程：

在实例化Loader对象的过程中，再次通过SPI扩展的方式加载了两个属性文件加载器，其中的YamlPropertySourceLoader就和后面的yml文件的加载、解析密切关联，而另一个PropertiesPropertySourceLoader则负责properties文件的加载。创建完Loader实例后，接下来会调用它的load方法。

在load方法中，会通过嵌套循环方式遍历默认配置文件存放路径，再加上默认的配置文件名称、以及不同配置文件加载器对应解析的后缀名，终找到我们的yml配置文件。接下来，开始执行loadForFileExtension方法。

在loadForFileExtension方法中，首先将classpath:/application.yml加载为Resource文件，接下来准备正式开始，调用了之前创建好的YamlPropertySourceLoader对象的load方法。

封装Node

在load方法中，开始准备进行配置文件的解析与数据封装：

load方法中调用了OriginTrackedYmlLoader对象的load方法，从字面意思上我们也可以理解，它的用途是原始追踪yml的加载器。中间一连串的方法调用可以忽略，直接看后也是重要的是一步，调用OriginTrackingConstructor对象的getData接口，来解析yml并封装成对象。

在解析yml的过程中实际使用了Composer构建器来生成节点，在它的getNode方法中，通过解析器事件来创建节点。通常来说，它会将yml中的一组数据封装成一个MappingNode节点，它的内部实际上是一个NodeTuple组成的List，NodeTuple和Map的结构类似，由一对对应的keyNode和valueNode构成，结构如下：

好了，让我们再回到上面的那张方法调用流程图，它是根据文章开头的yml文件中实际内容内容绘制的，如果内容不同调用流程会发生改变，大家只需要明白这个原理，下面我们具体分析。

首先，创建一个MappingNode节点，并将switch封装成keyNode，然后再创建一个MappingNode，作为外层MappingNode的valueNode，同时存储它下面的4组属性，这也是为什么上面会出现4次循环的原因。如果有点困惑也没关系，看一下下面的这张图，就能一目了然了解它的结构。

在上图中，又引入了一种新的ScalarNode节点，它的用途也比较简单，简单String类型的字符串用它来封装成节点就可以了。到这里，yml中的数据被解析完成并完成了初步的封装，可能眼尖的小伙伴要问了，上面这张图中为什么在ScalarNode中，除了value还有一个tag属性，这个属性是干什么的呢？

在介绍它的作用前，先说一下它是怎么被确定的。这一块的逻辑比较复杂，大家可以翻一下ScannerImpl类fetchMoreTokens方法的源码，这个方法会根据yml中每一个key或value是以什么开头，来决定以什么方式进行解析，其中就包括了{、[、'、%、?等特殊符号的情况。以解析不带任何特殊字符的字符串为例，简要的流程如下，省略了一些不重要部分：

在这张图的中间步骤中，创建了两个比较重要的对象ScalarToken和ScalarEvent，其中都有一个为true的plain属性，可以理解为这个属性是否需要解释，是后面获取Resolver的关键属性之一。

上图中的yamlImplicitResolvers其实是一个提前缓存好的HashMap，已经提前存储好了一些Char类型字符与ResolverTuple的对应关系：

当解析到属性on时，取出首字母o对应的ResolverTuple，其中的tag就是tag:yaml.org.2002:bool。当然了，这里也不是简单的取出就完事了，后续还会对属性进行正则表达式的匹配，看与regexp中的值是否能对的上，检查无误时才会返回这个tag。

到这里，我们就解释清楚了ScalarNode中tag属性究竟是怎么获取到的了，之后方法调用层层返回，返回到OriginTrackingConstructor父类BaseConstructor的getData方法中。接下来，继续执行constructDocument方法，完成对yml文档的解析。