Net6Configuration & Options 源码分析 Part3 IOptionsMonitor 是如何接收到配置文件变更并同步数据源的

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摘要

//以下demo演示使用IOptionsMonitor重新加载配置并当重新加载配置是执行回调函数


配置源的同步 IOptionsMonitor 使用

//以下demo演示使用IOptionsMonitor重新加载配置并当重新加载配置是执行回调函数

var configuration = new ConfigurationBuilder().AddJsonFile(path: "profile.json",                                                            optional: false,                                                            reloadOnChange: true).Build(); new ServiceCollection().AddOptions().Configure<Profile>(configuration).BuildServiceProvider().GetRequiredService<IOptionsMonitor<Profile>>().OnChange(profile => Console.WriteLine($"data reload: {profile.Age}")); Console.Read();  public class Profile {     public int Age { get; set; } } 

配置源的同步 IOptionsMonitor 源码分析

当文件变更时如何向外发送通知的以及 Reload data。

以JsonConfiguration为例:
FileConfigurationProvider通过FileProvider.Watch当文件发生改变的时候会调用Load,load方法做了两件事情,1.调用子类同名虚方完成具体数据的reload data(由具体实现类:JsonConfigurationProvider)2。提供调用OnReload(由父类ConfigurationProvider实现)。完成对外发送data change的通知。OnReload内调用了_reloadToken.OnReload发送回调通知并产生一个新的ConfigurationReloadToken重新赋值给_reloadToken,通知注册到FileConfigurationProvider._reloadToken的回调,那么想接收到文件改变的消息只需要通过GetReloadToken()得到_reloadToken属性并将回调函数注册进去即可。
如下是此三个类的继承关系JsonConfiguration->FileConfigurationProvider->ConfigurationProvider
知道了这些在看下ConfigurationRoot。

public abstract class FileConfigurationProvider : ConfigurationProvider, IDisposable {     public FileConfigurationProvider(FileConfigurationSource source!!)     {         Source = source;         if (Source.ReloadOnChange && Source.FileProvider != null)         {             _changeTokenRegistration = ChangeToken.OnChange(                 () => Source.FileProvider.Watch(Source.Path!),                 () =>                 {                     // 重新从JsonFile Load 数据并                     Load(reload: true);                 });         }     }      private void Load(bool reload)     {         IFileInfo? file = Source.FileProvider?.GetFileInfo(Source.Path ?? string.Empty);         using Stream stream = OpenRead(file);         try         {             // 此处调用具体实现类的Load 方法例如JsonConfigurationProvider             Load(stream);         }                 // 发送OnReload 并重新生成ConfigurationReloadToken共下次使用。         OnReload();     } }  public class JsonConfigurationProvider : FileConfigurationProvider {     public JsonConfigurationProvider(JsonConfigurationSource source) : base(source) { }      public override void Load(Stream stream)     {         Data = JsonConfigurationFileParser.Parse(stream);     } }  public abstract class ConfigurationProvider : IConfigurationProvider {     protected void OnReload()     {         ConfigurationReloadToken previousToken = Interlocked.Exchange(ref _reloadToken, new ConfigurationReloadToken());         previousToken.OnReload();     }      public IChangeToken GetReloadToken()     {         return _reloadToken;     } } 

ConfigurationRoot会循环调用把所有的providers 并通过IConfigurationProvider.GetReloadToken()得到FileConfigurationProvider._reloadToken,然后注册上RaiseChanged作为回调函数。以文件系统为例,当文件发生改动时会调用此回调函数,此回调函数又会调用ConfigurationRoot的_changeToken.OnReload()向外发送通知。
ConfigurationChangeTokenSource:注册的时机为ConfigurationChangeTokenSource.Configure.

我们作为使用者注册的回调事件就是注册在OptionsMonitor._onChange中。当用户使用OptionsMonitor时,其在构造方法通过DI拿到使用ConfigurationChangeTokenSource作为包装类,其包装的是ConfigurationRoot._changeToken,并把自身的事件OptionsMonitor._onChange作为回调函数注册在包装类ConfigurationChangeTokenSource.包装的ConfigurationRoot._changeToken中。自此完成了整个回调链条。

// ConfigurationRoot向IConfigurationProvider注册回调函数拼接回调链条。 public class ConfigurationRoot : IConfigurationRoot, IDisposable {     _providers = providers;     _changeTokenRegistrations = new List<IDisposable>(providers.Count);     foreach (IConfigurationProvider p in providers)     {         p.Load();         // 回调链条拼接         _changeTokenRegistrations.Add(ChangeToken.OnChange(() => p.GetReloadToken(), () => RaiseChanged()));     }      private void RaiseChanged()     {         ConfigurationReloadToken previousToken = Interlocked.Exchange(ref _changeToken, new ConfigurationReloadToken());         previousToken.OnReload();     } }  // ConfigurationChangeTokenSource 包装类与注册 OptionsConfigurationServiceCollectionExtensions public class ConfigurationChangeTokenSource<TOptions> : IOptionsChangeTokenSource<TOptions> {     private IConfiguration _config;      public ConfigurationChangeTokenSource(IConfiguration config) : this(Options.DefaultName, config){}      public IChangeToken GetChangeToken()     {         return _config.GetReloadToken();     } }  public static class OptionsConfigurationServiceCollectionExtensions {      public static IServiceCollection Configure<[DynamicallyAccessedMembers(DynamicallyAccessedMemberTypes.All)] TOptions>(this IServiceCollection services!!, string? name, IConfiguration config!!, Action<BinderOptions>? configureBinder) where TOptions : class     {         services.AddOptions();         services.AddSingleton<IOptionsChangeTokenSource<TOptions>>(new ConfigurationChangeTokenSource<TOptions>(name, config));         return services.AddSingleton<IConfigureOptions<TOptions>>(new NamedConfigureFromConfigurationOptions<TOptions>(name, config, configureBinder));     } }  public class OptionsMonitor<[DynamicallyAccessedMembers(Options.DynamicallyAccessedMembers)] TOptions> : IOptionsMonitor<TOptions>, IDisposable     where TOptions : class {     internal event Action<TOptions, string>? _onChange;     public OptionsMonitor(IOptionsFactory<TOptions> factory, IEnumerable<IOptionsChangeTokenSource<TOptions>> sources, IOptionsMonitorCache<TOptions> cache)     {         ChangeToken.OnChange(                           () => source.GetChangeToken(),                           (name) => InvokeChanged(name),                           source.Name);         private void InvokeChanged(string? name)         {             name = name ?? Options.DefaultName;             _cache.TryRemove(name);             TOptions options = Get(name);             if (_onChange != null)             {                 _onChange.Invoke(options, name);             }         }       }      public IDisposable OnChange(Action<TOptions, string> listener)     {         var disposable = new ChangeTrackerDisposable(this, listener);         _onChange += disposable.OnChange;         return disposable;     } }   

总结

整个过程回调使用了两个ConfigurationReloadToken分别是。1. FileConfigurationProvider提供了一个ConfigurationReloadToken 2.提供了一个ConfigurationRoot._changeToken 。回调链条的拼接是。1.FileConfigurationProvider构造函数中文件的Watch与FileConfigurationProvider._reloadToken同时在这里也完成了数据的reload data 2 ConfigurationRoot的构造函数中与IConfigurationProvider._reloadToken进行的回调链条拼接 。第三次拼接是把用户注册的回调函注册在OptionsMonito的event上,OptionsMonito在构造函数中通过DI容器获取到ConfigurationRoot._changeToken中包装类。并把event作为回调函数进行注册.

通过以上代码分析,当我们向创建一个具有相同通知机制的回调链条并且有多次通知 需要利用CancellationToken与 ChangeToken.OnChange 进行链接,同时要注意每次链接后向下发送消息时,要重新生成changeToken,因为changeToken的特性是只能发送一次消息。向多次必须重新生成ChangeToken例如

ConfigurationReloadToken previousToken = Interlocked.Exchange(ref _changeToken, new ConfigurationReloadToken()); previousToken.OnReload();