SpringBoot2.x基础篇:探索配置文件中随机数的实现方式

随机数的使用你是不是经常用到?我们在进行运行SpringBoot单元测试时一般不会指定应用程序启动时的端口号,可以在application.properties文件内配置server.port的值为${random.int(10000)},代表了随机使用0~10000的端口号。

既然这种方式使用这么方便,那你知道${random.int}是通过什么方式实现的吗?

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概述

配置文件方式

在我们分析源码之前,我们先来看看${random.xxx}具体提供了哪几种的随机配置。

int随机数

使用${random.int}方式配置,结果从int的最大值、最小值中间产生,int的最小值为-2147483648,最大值为2147483647,配置如下所示:

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server:
port: ${random.int}

int范围随机数

使用${random.int(10000)}方式配置,这种方式我们可以指定随机数的最大值,当然不能超过2147483647,配置如下所示:

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server:
port: ${random.int(10000)}

注意事项:${random.int(10000)}随机数的值将会在0~10000之间产生,配置的最大值必须为正整数

如果需要指定随机数的最小值,可以使用${random.int[100,200]}方式配置,这样只会从100~200之间产生随机数(包括最小值,不包括最大值)。

long随机数

使用${random.long}方式配置,结果会从long的最大值、最小值中间产生,long的最小值为-9223372036854775808,最大值为9223372036854775807,配置方式如下所示:

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config:
longValue: ${random.long}

long范围随机数

使用${random.long(10000)}方式配置,我们可以指定0~9223372036854775807之间的任意数值作为随机的最大上限,配置方式如下所示:

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config:
maxLongValue: ${random.long(102400)}

如果需要指定最小值,可以使用${random.long[1024,2048]}方式配置,这样只会从1024~2048中产生随机数(包括最小值,不包括最大值)。

uuid随机数

uuid因为它的唯一性,应该是我们平时开发中比较常用到的。

SpringBoot也为我们考虑到了这一点,我们只需要使用${random.uuid}就可以获得一个随机的uuid字符串,配置方式如下所示:

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config:
uuid: ${random.uuid}

@Value方式

如果在我们在编码中需要用到随机数的生成,${random}是支持注入使用的,主要还是因为它的实现继承自PropertySource

我们可以在Spring IOC所管理的类内直接使用@Value注解进行注入使用,如下所示:

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/**
* 随机生成uuid字符串
*/
@Value("${random.uuid}")
private String uuid;
/**
* 随机生成0~1000的正整数
*/
@Value("${random.int(1000)}")
private int maxInt;
/**
* 随机生成0~102400的long类型数值
*/
@Value("${random.long(102400)}")
private long maxLong;

源码解析

我们之所以可以这么方便的使用随机数,都归功于SpringBoot为我们提供了一个名为RandomValuePropertySourcePropertySource实现类,该实现类位于org.springframework.boot.env包内,该类部分源码如下所示:

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/**
* {@link PropertySource} that returns a random value for any property that starts with
* {@literal "random."}. Where the "unqualified property name" is the portion of the
* requested property name beyond the "random." prefix, this {@link PropertySource}
* ...
*/
public class RandomValuePropertySource extends PropertySource<Random> {

private static final String PREFIX = "random.";

private static final Log logger = LogFactory.getLog(RandomValuePropertySource.class);

@Override
public Object getProperty(String name) {
// 仅处理random.开头的配置
if (!name.startsWith(PREFIX)) {
return null;
}
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Generating random property for '" + name + "'");
}
// 获取数据数,将random.后的内容作为类型参数传递到getRandomValue方法
return getRandomValue(name.substring(PREFIX.length()));
}

private Object getRandomValue(String type) {
// 处理random.int类型的随机数
if (type.equals("int")) {
return getSource().nextInt();
}
// 处理random.long类型的随机数
if (type.equals("long")) {
return getSource().nextLong();
}
// 处理random.int(100)类型的随机数
String range = getRange(type, "int");
if (range != null) {
// 生成有范围的int类型随机数
return getNextIntInRange(range);
}
// 处理random.long(1024)类型的随机数
range = getRange(type, "long");
if (range != null) {
// 生成有范围的long类型随机数
return getNextLongInRange(range);
}
// 处理random.uuid类型的随机数
if (type.equals("uuid")) {
// 生成随机的uuid返回
return UUID.randomUUID().toString();
}
// 默认返回随机字节
return getRandomBytes();
}

private String getRange(String type, String prefix) {
if (type.startsWith(prefix)) {
int startIndex = prefix.length() + 1;
if (type.length() > startIndex) {
return type.substring(startIndex, type.length() - 1);
}
}
return null;
}

private int getNextIntInRange(String range) {
String[] tokens = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(range);
int start = Integer.parseInt(tokens[0]);
if (tokens.length == 1) {
return getSource().nextInt(start);
}
return start + getSource().nextInt(Integer.parseInt(tokens[1]) - start);
}

private long getNextLongInRange(String range) {
String[] tokens = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(range);
if (tokens.length == 1) {
return Math.abs(getSource().nextLong() % Long.parseLong(tokens[0]));
}
long lowerBound = Long.parseLong(tokens[0]);
long upperBound = Long.parseLong(tokens[1]) - lowerBound;
return lowerBound + Math.abs(getSource().nextLong() % upperBound);
}
}

当我们使用${random.xxx}这种方式获取随机数时,无论是配置文件方式还是@Value方式都会通过org.springframework.boot.env.RandomValuePropertySource#getProperty方法来获取对应类型的随机数。

注意事项:RandomValuePropertySource在继承PropertySource时泛型类型为Randomjava.util.Random类内包含了全部的随机生成逻辑,该类由java提供,有兴趣可以研究下源码。

总结

SpringBoot内的配置都是通过ConfigurablePropertyResolver属性配置解析器来获取的,而该类的实例化在AbstractEnvironment内,我们通过AbstractEnvironment#getProperty(java.lang.String)方法可以获取由多个PropertySource实现类提供的属性配置。

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文章标签: SpringBoot

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