SPRING BOOT启动命令参数及源码详析

前言
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。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对无名的支持。