.Net Core Configuration源码探究
前言
????上篇文章我們演示了為Configuration添加Etcd數據源，并且了解到為Configuration擴展自定義數據源還是非常簡單的，核心就是把數據源的數據按照一定的規(guī)則讀取到指定的字典里，這些都得益于微軟設計的合理性和便捷性。本篇文章我們將一起探究Configuration源碼，去了解Configuration到底是如何工作的。
ConfigurationBuilder
????相信使用了.Net Core或者看過.Net Core源碼的同學都非常清楚,.Net Core使用了大量的Builder模式許多核心操作都是是用來了Builder模式，微軟在.Net Core使用了許多在傳統(tǒng).Net框架上并未使用的設計模式，這也使得.Net Core使用更方便，代碼更合理。Configuration作為.Net Core的核心功能當然也不例外。
????其實并沒有Configuration這個類，這只是我們對配置模塊的代名詞。其核心是IConfiguration接口，IConfiguration又是由IConfigurationBuilder構建出來的，我們找到IConfigurationBuilder源碼大致定義如下
Add方法我們上篇文章曾使用過，就是為ConfigurationBuilder添加ConfigurationSource數據源，添加的數據源被存放在Sources這個屬性里。當我們要使用IConfiguration的時候通過Build的方法得到IConfiguration實例，IConfigurationRoot接口是繼承自IConfiguration接口的，待會我們會探究這個接口。
我們找到IConfigurationBuilder的默認實現類ConfigurationBuilder大致代碼實現如下
這個類的定義非常的簡單，相信大家都能看明白。其實整個IConfigurationBuilder的工作流程都非常簡單就是將IConfigurationSource添加到Sources中，然后通過Sources里的Provider去構建IConfigurationRoot。
Configuration
通過上面我們了解到通過ConfigurationBuilder構建出來的并非是直接實現IConfiguration的實現類而是另一個接口IConfigurationRoot
ConfigurationRoot
通過源代碼我們可以知道IConfigurationRoot是繼承自IConfiguration，具體定義關系如下
public interface IConfigurationRoot : IConfiguration {/// <summary>/// 強制刷新數據/// </summary>/// <returns></returns>void Reload();IEnumerable<IConfigurationProvider> Providers { get; } }public interface IConfiguration {string this[string key] { get; set; }/// <summary>/// 獲取指定名稱子數據節(jié)點/// </summary>/// <returns></returns>IConfigurationSection GetSection(string key);/// <summary>/// 獲取所有子數據節(jié)點/// </summary>/// <returns></returns>IEnumerable<IConfigurationSection> GetChildren();/// <summary>/// 獲取IChangeToken用于當數據源有數據變化時，通知外部使用者/// </summary>/// <returns></returns>IChangeToken GetReloadToken(); }接下來我們查看IConfigurationRoot實現類ConfigurationRoot的大致實現，代碼有刪減
public class ConfigurationRoot : IConfigurationRoot, IDisposable {private readonly IList<IIConfigurationProvider> _providers;private readonly IList<IDisposable> _changeTokenRegistrations;private ConfigurationReloadToken _changeToken = new ConfigurationReloadToken();public ConfigurationRoot(IList<IConfigurationProvider> providers){_providers = providers;_changeTokenRegistrations = new List<IDisposable>(providers.Count);//通過便利的方式調用ConfigurationProvider的Load方法，將數據加載到每個ConfigurationProvider的字典里foreach (var p in providers){p.Load();//監(jiān)聽每個ConfigurationProvider的ReloadToken實現如果數據源發(fā)生變化去刷新Token通知外部發(fā)生變化_changeTokenRegistrations.Add(ChangeToken.OnChange(() => p.GetReloadToken(), () => RaiseChanged()));}}<summary>/// 讀取或設置配置相關信息/// </summary>public string this[string key]{get{//通過這個我們可以了解到讀取的順序取決于注冊Source的順序，采用的是后來者居上的方式//后注冊的會先被讀取到，如果讀取到直接returnfor (var i = _providers.Count - 1; i >= 0; i--){var provider = _providers[i];if (provider.TryGet(key, out var value)){return value;}}return null;}set{//這里的設置只是把值放到內存中去，并不會持久化到相關數據源foreach (var provider in _providers){provider.Set(key, value);}}}public IEnumerable<IConfigurationSection> GetChildren() => this.GetChildrenImplementation(null);public IChangeToken GetReloadToken() => _changeToken;public IConfigurationSection GetSection(string key)=> new ConfigurationSection(this, key);<summary>/// 手動調用該方法也可以實現強制刷新的效果/// </summary>public void Reload(){foreach (var provider in _providers){provider.Load();}RaiseChanged();}<summary>/// 強烈推薦不熟悉Interlocked的同學研究一下Interlocked具體用法/// </summary>private void RaiseChanged(){var previousToken = Interlocked.Exchange(ref _changeToken, new ConfigurationReloadToken());previousToken.OnReload();} }上面展示了ConfigurationRoot的核心實現其實主要就是兩點
讀取的方式其實是循環(huán)匹配注冊進來的每個provider里的數據，是后來者居上的模式，同名key后注冊進來的會先被讀取到，然后直接返回
構造ConfigurationRoot的時候才把數據加載到內存中，而且為注冊進來的每個provider設置監(jiān)聽回調
ConfigurationSection
其實通過上面的代碼我們會產生一個疑問，獲取子節(jié)點數據返回的是另一個接口類型IConfigurationSection，我們來看下具體的定義
public interface IConfigurationSection : IConfiguration {string Key { get; }string Path { get; }string Value { get; set; } }這個接口也是繼承了IConfiguration，這就奇怪了分明只有一套配置IConfiguration，為什么還要區(qū)分IConfigurationRoot和IConfigurationSection呢？其實不難理解因為Configuration可以同時承載許多不同的配置源，而IConfigurationRoot正是表示承載所有配置信息的根節(jié)點，而配置又是可以表示層級化的一種結構，在根配置里獲取下來的子節(jié)點是可以表示承載一套相關配置的另一套系統(tǒng)，所以單獨使用IConfigurationSection去表示，會顯得結構更清晰，比如我們有如下的json數據格式
{"OrderId":"202005202220","Address":"銀河系太陽系火星","Total":666.66,"Products":[{"Id":1,"Name":"果子貍","Price":66.6,"Detail":{"Color":"棕色","Weight":"1000g"}},{"Id":2,"Name":"蝙蝠","Price":55.5,"Detail":{"Color":"黑色","Weight":"200g"}}] }我們知道json是一個結構化的存儲結構，其存儲元素分為三種一是簡單類型，二是對象類型，三是集合類型。但是字典是KV結構，并不存在結構化關系，在.Net Corez中配置系統(tǒng)是這么解決的，比如以上信息存儲到字典中的結構就是這種
| Key | Value |
| OrderId | 202005202220 |
| Address | 銀河系太陽系火星 |
| Products:0:Id | 1 |
| Products:0:Name | 果子貍 |
| Products:0:Detail:Color | 棕色 |
| Products:1:Id | 2 |
| Products:1:Name | 蝙蝠 |
| Products:1:Detail:Weight | 200g |
如果我想獲取Products節(jié)點下的第一條商品數據直接
IConfigurationSection productSection = configuration.GetSection("Products:0")類比到這里的話根配置IConfigurationRoot里存儲了訂單的所有數據，獲取下來的子節(jié)點IConfigurationSection表示了訂單里第一個商品的信息，而這個商品也是一個完整的描述商品信息的數據系統(tǒng)，所以這樣可以更清晰的區(qū)分Configuration的結構，我們來看一下ConfigurationSection的大致實現
public class ConfigurationSection : IConfigurationSection {private readonly IConfigurationRoot _root;private readonly string _path;private string _key;public ConfigurationSection(IConfigurationRoot root, string path){_root = root;_path = path;}public string Path => _path;public string Key{get{return _key;}}public string Value{get{return _root[Path];}set{_root[Path] = value;}}public string this[string key]{get{//獲取當前Section下的數據其實就是組合了Path和Keyreturn _root[ConfigurationPath.Combine(Path, key)];}set{_root[ConfigurationPath.Combine(Path, key)] = value;}}//獲取當前節(jié)點下的某個子節(jié)點也是組合當前的Path和子節(jié)點的標識Keypublic IConfigurationSection GetSection(string key) => _root.GetSection(ConfigurationPath.Combine(Path, key));//獲取當前節(jié)點下的所有子節(jié)點其實就是在字典里獲取包含當前Path字符串的所有Keypublic IEnumerable<IConfigurationSection> GetChildren() => _root.GetChildrenImplementation(Path);public IChangeToken GetReloadToken() => _root.GetReloadToken(); }這里我們可以看到既然有Key可以獲取字典里對應的Value了，為何還需要Path？通過ConfigurationRoot里的代碼我們可以知道Path的初始值其實就是獲取ConfigurationSection的Key,說白了其實就是如何獲取到當前IConfigurationSection的路徑。比如
//當前productSection的Path是 Products:0 IConfigurationSection productSection = configuration.GetSection("Products:0"); //當前productDetailSection的Path是 Products:0:Detail IConfigurationSection productDetailSection = productSection.GetSection("Detail"); //獲取到pColor的全路徑就是 Products:0:Detail:Color string pColor = productDetailSection["Color"];而獲取Section所有子節(jié)點GetChildrenImplementation來自于IConfigurationRoot的擴展方法
internal static class InternalConfigurationRootExtensions {<summary>/// 其實就是在數據源字典里獲取Key包含給定Path的所有值/// </summary>internal static IEnumerable<IConfigurationSection> GetChildrenImplementation(this IConfigurationRoot root, string path){return root.Providers.Aggregate(Enumerable.Empty<string>(),(seed, source) => source.GetChildKeys(seed, path)).Distinct(StringComparer.OrdinalIgnoreCase).Select(key => root.GetSection(path == null ? key : ConfigurationPath.Combine(path, key)));} }相信講到這里，大家對ConfigurationSection或者是對Configuration整體的思路有一定的了解，細節(jié)上的設計確實不少。但是整體實現思路還是比較清晰的。關于Configuration還有一個比較重要的擴展方法就是將配置綁定到具體POCO的擴展方法，該方法承載在ConfigurationBinder擴展類了，由于實現比較復雜，也不是本篇文章的重點，有興趣的同學可以自行查閱，這里就不做探究了。
總結
????通過以上部分的講解，其實我們可以大概的將Configuration配置相關總結為兩大核心抽象接口IConfigurationBuilder,IConfiguration，整體結構關系可大致表示成如下關系
????配置相關的整體實現思路就是IConfigurationSource作為一種特定類型的數據源，它提供了提供當前數據源的提供者ConfigurationProvider，Provider負責將數據源的數據按照一定的規(guī)則放入到字典里。IConfigurationSource添加到IConfigurationBuilder的容器中，后者使用Provide構建出整個程序的根配置容器IConfigurationRoot。通過獲取IConfigurationRoot子節(jié)點得到IConfigurationSection負責維護子節(jié)點容器相關。這二者都繼承自IConfiguration，然后通過他們就可以獲取到整個配置體系的數據數據操作了。
????以上講解都是本人通過實踐和閱讀源碼得出的結論，可能會存在一定的偏差或理解上的誤區(qū)，但是我還是想把我的理解分享給大家，希望大家能多多包涵。如果有大家有不同的見解或者更深的理解，可以在評論區(qū)多多留言。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的.Net Core Configuration源码探究的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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