Spring Boot-Spring Boot应用启动

一、SpringApplication初始化

SpringBoot整个启动流程分为两个步骤：初始化一个SpringApplication对象、执行该对象的run方法。看下SpringApplication的初始化流程，SpringApplication的构造方法中调用initialize(Object[] sources)方法，其代码如下：

private void initialize(Object[] sources) {
     if (sources != null && sources.length > 0) {
         this.sources.addAll(Arrays.asList(sources));
     }
     // 判断是否是Web项目
     this.webEnvironment = deduceWebEnvironment();
     setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
     setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
     // 找到入口类
     this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

初始化流程中最重要的就是通过SpringFactoriesLoader找到

spring.factories

文件中配置的

ApplicationContextInitializer

和

ApplicationListener

两个接口的实现类名称，以便后期构造相应的实例。

ApplicationContextInitializer

的主要目的是在

ConfigurableApplicationContext

做refresh之前，对ConfigurableApplicationContext实例做进一步的设置或处理。ConfigurableApplicationContext继承自ApplicationContext，其主要提供了对ApplicationContext进行设置的能力。

实现一个ApplicationContextInitializer非常简单，因为它只有一个方法，但大多数情况下我们没有必要自定义一个ApplicationContextInitializer，即便是Spring Boot框架，它默认也只是注册了两个实现，毕竟Spring的容器已经非常成熟和稳定，你没有必要来改变它。

而

ApplicationListener

的目的就没什么好说的了，它是Spring框架对Java事件监听机制的一种框架实现，具体内容在前文Spring事件监听机制这个小节有详细讲解。这里主要说说，如果你想为Spring Boot应用添加监听器，该如何实现？

Spring Boot提供两种方式来添加自定义监听器：

通过 SpringApplication.addListeners(ApplicationListener<?>... listeners) 或者 SpringApplication.setListeners(Collection<? extends ApplicationListener<?>> listeners) 两个方法来添加一个或者多个自定义监听器
既然SpringApplication的初始化流程中已经从 spring.factories 中获取到 ApplicationListener 的实现类，那么我们直接在自己的jar包的 META-INF/spring.factories 文件中新增配置即可：

org.springframework.context.ApplicationListener=\
cn.moondev.listeners.xxxxListener\

二、Spring Boot启动流程

Spring Boot应用的整个启动流程都封装在SpringApplication.run方法中，其整个流程真的是太长太长了，但本质上就是在Spring容器启动的基础上做了大量的扩展，按照这个思路来看看源码：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
        StopWatch stopWatch = new StopWatch();
        stopWatch.start();
        ConfigurableApplicationContext context = null;
        FailureAnalyzers analyzers = null;
        configureHeadlessProperty();
        // ①
        SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
        listeners.starting();
        try {
            // ②
            ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
            ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);
            // ③
            Banner printedBanner = printBanner(environment);
            // ④
            context = createApplicationContext();
            // ⑤
            analyzers = new FailureAnalyzers(context);
            // ⑥
            prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);
            // ⑦ 
            refreshContext(context);
            // ⑧
            afterRefresh(context, applicationArguments);
            // ⑨
            listeners.finished(context, null);
            stopWatch.stop();
            return context;
        }
        catch (Throwable ex) {
            handleRunFailure(context, listeners, analyzers, ex);
            throw new IllegalStateException(ex);
        }
}

① 通过SpringFactoriesLoader查找并加载所有的

SpringApplicationRunListeners

，通过调用starting()方法通知所有的SpringApplicationRunListeners：应用开始启动了。SpringApplicationRunListeners其本质上就是一个事件发布者，它在SpringBoot应用启动的不同时间点发布不同应用事件类型(ApplicationEvent)，如果有哪些事件监听者(ApplicationListener)对这些事件感兴趣，则可以接收并且处理。还记得初始化流程中，SpringApplication加载了一系列ApplicationListener吗？这个启动流程中没有发现有发布事件的代码，其实都已经在SpringApplicationRunListeners这儿实现了。

简单的分析一下其实现流程，首先看下SpringApplicationRunListener的源码：

public interface SpringApplicationRunListener {

    // 运行run方法时立即调用此方法，可以用户非常早期的初始化工作
    void starting();
    
    // Environment准备好后，并且ApplicationContext创建之前调用
    void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment);

    // ApplicationContext创建好后立即调用
    void contextPrepared(ConfigurableApplicationContext context);

    // ApplicationContext加载完成，在refresh之前调用
    void contextLoaded(ConfigurableApplicationContext context);

    // 当run方法结束之前调用
    void finished(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception);

}

SpringApplicationRunListener只有一个实现类：

EventPublishingRunListener

。上面的代码只会获取到一个EventPublishingRunListener的实例，我们来看看starting()方法的内容：

public void starting() {
    // 发布一个ApplicationStartedEvent
    this.initialMulticaster.multicastEvent(new ApplicationStartedEvent(this.application, this.args));
}

顺着这个逻辑，你可以在

prepareEnvironment()

方法的源码中找到

listeners.environmentPrepared(environment);

即SpringApplicationRunListener接口的第二个方法，那不出你所料，

environmentPrepared()

又发布了另外一个事件

ApplicationEnvironmentPreparedEvent

。接下来会发生什么，就不用我多说了吧。

② 创建并配置当前应用将要使用的

Environment

，Environment用于描述应用程序当前的运行环境，其抽象了两个方面的内容：配置文件(profile)和属性(properties)，开发经验丰富的同学对这两个东西一定不会陌生：不同的环境(eg：生产环境、预发布环境)可以使用不同的配置文件，而属性则可以从配置文件、环境变量、命令行参数等来源获取。因此，当Environment准备好后，在整个应用的任何时候，都可以从Environment中获取资源。

总结起来，主要完成以下几件事：

判断Environment是否存在，不存在就创建（如果是web项目就创建 StandardServletEnvironment ，否则创建 StandardEnvironment ）
配置Environment：配置profile以及properties
调用SpringApplicationRunListener的 environmentPrepared() 方法，通知事件监听者：应用的Environment已经准备好

③、SpringBoot应用在启动时会输出这样的东西：

.   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v1.5.6.RELEASE)

④、根据是否是web项目，来创建不同的ApplicationContext容器。

⑤、创建一系列

FailureAnalyzer

，创建流程依然是通过SpringFactoriesLoader获取到所有实现FailureAnalyzer接口的class，然后在创建对应的实例。FailureAnalyzer用于分析故障并提供相关诊断信息。

⑥、初始化ApplicationContext，主要完成以下工作：

将准备好的Environment设置给ApplicationContext
遍历调用所有的ApplicationContextInitializer的 initialize() 方法来对已经创建好的ApplicationContext进行进一步的处理
调用SpringApplicationRunListener的 contextPrepared() 方法，通知所有的监听者：ApplicationContext已经准备完毕
将所有的bean加载到容器中
调用SpringApplicationRunListener的 contextLoaded() 方法，通知所有的监听者：ApplicationContext已经装载完毕

⑦、调用ApplicationContext的

refresh()

方法，完成IoC容器可用的最后一道工序。从名字上理解为刷新容器，那何为刷新？就是插手容器的启动，联系一下第一小节的内容。那如何刷新呢？且看下面代码：

// 摘自refresh()方法中一句代码
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

看看这个方法的实现：

protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());
    ......
}

获取到所有的

BeanFactoryPostProcessor

来对容器做一些额外的操作。BeanFactoryPostProcessor允许我们在容器实例化相应对象之前，对注册到容器的BeanDefinition所保存的信息做一些额外的操作。这里的getBeanFactoryPostProcessors()方法可以获取到3个Processor：

ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer$ConfigurationWarningsPostProcessor
SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer$CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor
ConfigFileApplicationListener$PropertySourceOrderingPostProcessor

不是有那么多BeanFactoryPostProcessor的实现类，为什么这儿只有这3个？因为在初始化流程获取到的各种ApplicationContextInitializer和ApplicationListener中，只有上文3个做了类似于如下操作：

public void initialize(ConfigurableApplicationContext context) {
    context.addBeanFactoryPostProcessor(new ConfigurationWarningsPostProcessor(getChecks()));
}

然后你就可以进入到

PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors()

方法了，这个方法除了会遍历上面的3个BeanFactoryPostProcessor处理外，还会获取类型为

BeanDefinitionRegistryPostProcessor

的bean：

org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor

，对应的Class为

ConfigurationClassPostProcessor

。

ConfigurationClassPostProcessor

用于解析处理各种注解，包括：@Configuration、@ComponentScan、@Import、@PropertySource、@ImportResource、@Bean。当处理

@import

注解的时候，就会调用

EnableAutoConfigurationImportSelector.selectImports()

来完成自动配置功能

⑧、查找当前context中是否注册有CommandLineRunner和ApplicationRunner，如果有则遍历执行它们。

⑨、执行所有SpringApplicationRunListener的finished()方法。

这就是Spring Boot的整个启动流程，其核心就是在Spring容器初始化并启动的基础上加入各种扩展点，这些扩展点包括：ApplicationContextInitializer、ApplicationListener以及各种BeanFactoryPostProcessor等等。你对整个流程的细节不必太过关注，甚至没弄明白也没有关系，你只要理解这些扩展点是在何时如何工作的，能让它们为你所用即可。

内容转自：https://www.jianshu.com/p/83693d3d0a65

Spring Boot-Spring Boot应用启动

一、SpringApplication初始化

二、Spring Boot启动流程

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