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[CN] VSCode系列「系统篇」：配置系统

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By Sihan Li 15 min read

配置系统 - Configuration System

丑话说前面, 整个配置系统, 我私认为属于VSCode众多大系统中top10甚至top5的复杂系统了.

业务本身复杂繁琐，代码量也很多，有些部分代码我自己没有chatGPT4.0的帮忙的话，读起来够呛。

在我读了基本框架之后, 感觉这个系统是随着项目开发, 一步一步添加新的功能, 最终成为了现在这个样子. 很多地方的namings和设计并不直观, 可以看到各种各样的设计模式/代码习惯.

VSCode的整个配置系统包含了众多功能, 除了最容易联想到的“读取本地 (native) 配置文件”之外, 还会涉及到:

  • 跨进程的读写配置问题,
  • 如何注册配置, 不同进程如何注册配置, 注册的配置要如何管理, 如何统一管理所有的配置:
    • 如何分类, 如何注册默认配置, 如何标记哪些是override, 如何识别来自插件的配置等无数繁琐的细节.
  • 如何读取non-native的配置文件 (remote相关代码)
  • etc…

然而上面列出来的我基本都不太会涉及到 (doge

因为我学习的过程属于是挑着读的, 算不上很系统的阅读, 我自己暂时用不到的部分, 我自然就没动力去读了.

  • 比如在ConfigurationService中, 常见的一些PolicyConfiguration, WorkspaceConfiguration, RemoteUserConfiguration, FolderConfiguration等等我都略过去了, 因为这些功能跟VSCode这个产品本身有点息息相关. 各位在设计自己的配置系统的时候可以自行选择如何设计, 不一定非要参考VSCode.
  • 而像一些通用的设计: 比如主进程/渲染进程之间如何通信配置信息, 如何注册默认配置, 如何注册用户配置, 如何将这些配置整合起来等等, 这些我认为是一些很实用的设计, 也方便各位用来参考和学习.

我是边写边读的, 所以写的很硬核很枯燥很底层, 并没有用通俗的语言来进行大量的概括和总结, 基本上就是陈述代码是什么, 见谅. (或许后续我可能会写一个概括或者总结之类的)

我大概可以讲整个配置系统分成以下几个比较重要的组件：

  1. ConfigurationRegistry 类 - 软件中各个子部件如何注册配置
  2. ConfigurationService 主进程微服务
  3. WorkspaceService 渲染进程微服务

1. 如何注册配置

前置知识: IJSONSchema和什么是Registry.

在开始之前我得简单介绍一些小接口.

IConfigurationPropertySchema接口

  • IConfigurationPropertySchema继承了IJSONSchema并添加了一些新的字段。
  • 每一个IConfigurationPropertySchema都可以理解成我们通常语境下的：一条配置。
    • 比如font size: 12px就可以理解成一条配置。

IConfigurationNode接口

  • 而每一个node都包含一组IConfigurationPropertySchema（位于properties字段）。所以可以把node理解成一整个group of schemas，一套配置。
    • 每一个node还可以嵌套多层node：通过allOf字段。
  • IConfigurationNode属于是ConfigurationRegistry注册默认配置时所用的基本单位了，可以参考ConfigurationRegistry的一系列APIs，入参都需要该接口。

ConfigurationRegistry类

  • VSCode通过ConfigurationRegistry来注册configurations（特指IConfigurationNode）。
    • 注意，这里存的configurations要理解成存的是default configurations，因为并不能通过该registry来进行configuration的updation。
  • 真正可以进行修改配置的微服务在VSCode中叫做ConfigurationService。

Class Fields - 类字段

  • configurationProperties

    • it is used to store all the registered configuration properties, each of which includes a default value. The other fields (applicationSettings, machineSettings, machineOverridableSettings, etc.) are categorized collections of these properties, grouped based on their scope.
    • ConfigurationRegistry提供了一个API叫做getConfigurationProperties就是用来返回该字段的，其他部件想要访问配置就可以调用该API，这个API使用率比较高。

  • configurationDefaultsOverrides

    • It’s used to store default configuration values that are meant to override the original default values of certain configuration properties. So, when a configuration property is accessed, the system first checks if there’s an override default value for it in configurationDefaultsOverrides. If there is, this value is used instead of the original default value.

    This allows extensions or other parts of the system to change the default behavior of certain features without changing the code that implements these features.

  • configurationContributors

    • 这玩意就是一个IConfigurationNode[]类型。因为register和deregister配置的时候都是以IConfigurationNode为单位的，这个field就是用来追踪哪些IConfigurationNode被注册了而已，register的时候push，deregister的时候splice掉。相关的API叫做getConfigurations，在整个VSCode的repository中出现的次数很少，应该不是很重要。

2. ConfigurationService主进程微服务

  • 该类创建于整个程序的非常初期，初始创建于主进程内，位于CodeMain类（虽然创建于主进程, 不过相关文件存放在了common文件夹下）。

  • ConfiguraionService的代码量很少，都被其他的类分担了。

  • 该微服务不支持updateValue的API，意味着你是没法主动进行配置修改的，所以想要修改文件, 要么reload要么通过修改源配置文件（JSON文件）。

    • 之后提到的WorkspaceService支持updateValue API。

  • 涉及到了三个比较重要的类: DefaultConfiguration和UserSettings和Configuration（IPolicyConfiguration在我写的时候没看懂，目前也不影响我去理解配置系统）。

    • 对于外部程序而言，所有的配置信息都是从Configuration类中获取。

  • 下面是该微服务的constructor，可以作为参考简单了解一下构造顺序：

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      export class ConfigurationService extends Disposable implements IConfigurationService, IDisposable {
    
  declare readonly _serviceBrand: undefined;
    
  private configuration: Configuration;
  private readonly defaultConfiguration: DefaultConfiguration;
  private readonly policyConfiguration: IPolicyConfiguration;
  private readonly userConfiguration: UserSettings;
  private readonly reloadConfigurationScheduler: RunOnceScheduler;
    
  private readonly _onDidChangeConfiguration: Emitter<IConfigurationChangeEvent> = this._register(new Emitter<IConfigurationChangeEvent>());
  readonly onDidChangeConfiguration: Event<IConfigurationChangeEvent> = this._onDidChangeConfiguration.event;
    
  constructor(
      private readonly settingsResource: URI,
      fileService: IFileService,
      policyService: IPolicyService,
      logService: ILogService,
  ) {
      super();
      this.defaultConfiguration = this._register(new DefaultConfiguration());
      this.policyConfiguration = policyService instanceof NullPolicyService ? new NullPolicyConfiguration() : this._register(new PolicyConfiguration(this.defaultConfiguration, policyService, logService));
      this.userConfiguration = this._register(new UserSettings(this.settingsResource, undefined, extUriBiasedIgnorePathCase, fileService));
      this.configuration = new Configuration(this.defaultConfiguration.configurationModel, this.policyConfiguration.configurationModel, new ConfigurationModel(), new ConfigurationModel());
    
      this.reloadConfigurationScheduler = this._register(new RunOnceScheduler(() => this.reloadConfiguration(), 50));
      this._register(this.defaultConfiguration.onDidChangeConfiguration(({ defaults, properties }) => this.onDidDefaultConfigurationChange(defaults, properties)));
      this._register(this.policyConfiguration.onDidChangeConfiguration(model => this.onDidPolicyConfigurationChange(model)));
      this._register(this.userConfiguration.onDidChange(() => this.reloadConfigurationScheduler.schedule()));
  }
    
  async initialize(): Promise<void> {
      const [defaultModel, policyModel, userModel] = await Promise.all([this.defaultConfiguration.initialize(), this.policyConfiguration.initialize(), this.userConfiguration.loadConfiguration()]);
      this.configuration = new Configuration(defaultModel, policyModel, new ConfigurationModel(), userModel);
  }
    
  // ...

在介绍这三个类之前，需要介绍一下它们三都涉及到了一个基础类叫做ConfigurationModel。

ConfigurationModel 类

  • 该类中通过一个object类型来储存对应的configuration。

  • 想要往model中add value的话，需要一对参数key/value。key的格式是被设定好的：

    • key必须是一个string类型，而且会以.为分割标识。
    • 比如key可以是vscode，也可以是vscode.workspace.language。
    • 假设我想用上述两个key分别赋值value为: { size: 5, name: 'hello world' } 和 { lang: 'C++', restricted: true } 的话，实际储存在model中的数据会如下储存：
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      {
     'vscode': {
        size: 5,
        name: 'hello world',
        'workspace': {
           'language': {
              lang: 'C++',
              restricted: true,
           }
        }
     }
  }

DefaultConfiguration 类

  • 位于vscode\src\vs\platform\configuration\common\configurations.ts.
  • reset API
    • 该API会从ConfigurationRegistry.getConfigurationProperties()获得所有的默认配置，同时也会创建一个ConfigurationModel，并将这些默认配置复制到新创建的model中。
  • initialize API
    • 先调用reset，然后监听ConfigurationRegistry.onDidUpdateConfiguration事件，并同时更新自己的model。

UserSettings 类

  • 该类需要一个URI指向settingResource，通过内嵌的一个叫ConfigurationModelParser从URI读取配置文件，由于一开始读的是源文本，parser需要对其原始数据进行parsing。

    之所以这里需要手动parsing，是因为要利用ConfigurationRegistry中的schema进行validation，确保读取的文件里的配置的格式都是正确的。 如果有任何字段不正确，读进内存的时候都会被filter掉。

  • 读取完后，数据也会被包裹在ConfigurationModel中。

Configuration类

可以先简单看下该类的开头几行（其实我觉得这玩意改名成类似于ConfigurationCollection或者AllConfiguration更好）：

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export class Configuration {

    private _workspaceConsolidatedConfiguration: ConfigurationModel | null = null;
    private _foldersConsolidatedConfigurations = new ResourceMap<ConfigurationModel>();

    constructor(
        private _defaultConfiguration: ConfigurationModel,
        private _policyConfiguration: ConfigurationModel,
        private _applicationConfiguration: ConfigurationModel,
        private _localUserConfiguration: ConfigurationModel,
        private _remoteUserConfiguration: ConfigurationModel = new ConfigurationModel(),
        private _workspaceConfiguration: ConfigurationModel = new ConfigurationModel(),
        private _folderConfigurations: ResourceMap<ConfigurationModel> = new ResourceMap<ConfigurationModel>(),
        private _memoryConfiguration: ConfigurationModel = new ConfigurationModel(),
        private _memoryConfigurationByResource: ResourceMap<ConfigurationModel> = new ResourceMap<ConfigurationModel>()
    ) {
    }
   // ...
  • 在ConfigurationService.initialized()调用的时候，会将DefaultConfiguration和UserSettings里的两个ConfigurationModel都传进到Configuration中。
  • Configuration类基本上可以理解成对于所有的model基于DefaultConfiguration的一种整合（所有其他配置会被merge到DefaultConfiguration对应的model中）。
  • 代码量虽然挺多，不过主要都是各种各样的整合。

3. WorkspaceService渲染进程微服务

  • 该类只出现在渲染进程, 分别是web.main.ts和desktop.main.ts中.
  • 虽然叫做WorkspaceService, 不过本质上就是渲染进程版本的ConfigurationService.
  • 和ConfigurationService不同的是, 该服务支持updateValue API. 具体见ConfigurationEditing类.

ConfigurationCache类

  • 在渲染进程中, 如果想要读写配置文件, 不管该文件是native还是non-native (remote), 都必然涉及到异步操作, 这也是为什么它的接口都是Promise.

  • 它的接口:

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      export type ConfigurationKey = { type: 'defaults' | 'user' | 'workspaces' | 'folder'; key: string; };
    
  export interface IConfigurationCache {
      needsCaching(resource: URI): boolean;
      read(key: ConfigurationKey): Promise<string>;
      write(key: ConfigurationKey, content: string): Promise<void>;
      remove(key: ConfigurationKey): Promise<void>;
  }

  • 一个很简单的通用类, 会为每个non-native的配置文件提供read, write, remove APIs.

    • 只能对整个文件进行整体操作 (write的第二参数content就是整个文件的内容).
    • 对于每一个non-native配置文件, 都配对一个单独的queue来管理读写, 来确保读写的顺序正确性.
    • 比如RemoteUserConfiguration, WorkspaceConfiguration, FolderConfiguration都用到了这个类.
    • 而DefaultConfiguration和UserConfiguration基本没用到, 因为这两个配置信息一般都属于native.

  • 该类只出现在渲染进程, 分别是web.main.ts和desktop.main.ts中.

    • 在desktop.main.ts中, 它的构造:

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        const configurationCache = new ConfigurationCache([Schemas.file, Schemas.vscodeUserData] /* Cache all non native resources */, /* ... */);
  const workspaceService = new WorkspaceService({ remoteAuthority: environmentService.remoteAuthority, configurationCache }, /* ... */);

DefaultConfiguration类

  • 位于vscode\src\vs\workbench\services\configuration\browser\configuration.ts.
  • 继承了\common\文件夹下的DefaultConfiguration, 除此之外并没有特别值得注意的改变.

UserConfiguration类

  • 这个类也是处于browser文件夹下, 基本上就是common文件夹下的那个UserSettings的wrapper.
  • 除此之外, 可能需要注意的点是当reload的时候, 内嵌的UserSettings会被换成一个FileServiceBasedConfiguration. 具体这个是干嘛的我略过去了.

Configuration类

  • 渲染进程用了Configuration类和主进程是同一个类, 所以这里就不多赘述了.

ConfigurationEditing类 - 如何编辑configuration

  • WorkspaceService通过updateValue来通过key和value来更新具体的配置. 其中核心函数为writeConfigurationValue.
    • 不支持修改默认配置.
    • writeConfigurationValue里会初始化一个ConfigurationEditing并调用其API.
  • 该类只有一个API叫做writeConfiguration.
VSCode, Systems
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