本节书摘来自华章出版社《springboot揭秘:快速构建微服务体系》一书中的第3章,第3.3节springapplication:springboot程序启动的一站式解决方案,作者王福强,更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
3.3 springapplication:springboot程序启动的一站式解决方案
如果非说springboot微框架提供了点儿自己特有的东西,在核心类层面(各种场景下的自动配置一站式插拔模块,我们下一章再重点介绍),也就是springapplication了。
springapplication将一个典型的spring应用启动的流程“模板化”(这里是动词),在没有特殊需求的情况下,默认模板化后的执行流程就可以满足需求了;但有特殊需求也没关系,springapplication在合适的流程结点开放了一系列不同类型的扩展点,我们可以通过这些扩展点对springboot程序的启动和关闭过程进行扩展。
最“肤浅”的扩展或者配置是springapplication通过一系列设置方法(setters)开放的定制方式,比如,我们之前的启动类的main方法中只有一句:
springapplication.run(demoapplication.class, args);
但如果我们想通过springapplication的一系列设置方法来扩展启动行为,则可以用如下方式进行:
**提示:
设置自定义banner最简单的方式其实是把ascii art字符画放到一个资源文件,然后通过resourcebanner来加载:bootstrap.setbanner(new resourcebanner(new classpathresource("banner.txt")));**
大部分情况下,springapplication已经提供了很好的默认设置,所以,我们不再对这些表层进行探究了,因为对表层之下的东西进行探究才是我们的最终目的。
3.3.1 深入探索springapplication执行流程
springapplication的run方法的实现是我们本次旅程的主要线路, 该方法的主要流程大体可以归纳如下:
1)如果我们使用的是springapplication的静态run方法,那么,这个方法里面首先需要创建一个springapplication对象实例,然后调用这个创建好的springapplication的实例run方法。在springapplication实例初始化的时候,它会提前做几件事情:
根据classpath里面是否存在某个特征类(org.springframework.web.context.configurablewebapplicationcontext)来决定是否应该创建一个为web应用使用的applicationcontext类型,还是应该创建一个标准standalone应用使用的applicationcontext类型。
使用springfactoriesloader在应用的classpath中查找并加载所有可用的applicationcontextinitializer。
使用springfactoriesloader在应用的classpath中查找并加载所有可用的applicationlistener。
推断并设置main方法的定义类。
2)springapplication实例初始化完成并且完成设置后,就开始执行run方法的逻辑了,方法执行伊始,首先遍历执行所有通过springfactoriesloader可以查找到并加载的springapplicationrunlistener,调用它们的started()方法,告诉这些springapplicationrunlistener,“嘿,springboot应用要开始执行咯!”。
3)创建并配置当前springboot应用将要使用的environment(包括配置要使用的propertysource以及profile)。
4)遍历调用所有springapplicationrunlistener的environmentprepared()的方法,告诉它们:“当前springboot应用使用的environment准备好咯!”。
5)如果springapplication的showbanner属性被设置为true,则打印banner(springboot 1.3.x版本,这里应该是基于banner.mode决定banner的打印行为)。这一步的逻辑其实可以不关心,我认为唯一的用途就是“好玩”(just for fun)。
6)根据用户是否明确设置了applicationcontextclass类型以及初始化阶段的推断结果,决定该为当前springboot应用创建什么类型的applicationcontext并创建完成,然后根据条件决定是否添加shutdownhook,决定是否使用自定义的beannamegenerator,决定是否使用自定义的resourceloader,当然,最重要的,将之前准备好的environment设置给创建好的applicationcontext使用。
7)applicationcontext创建好之后,springapplication会再次借助spring-factoriesloader,查找并加载classpath中所有可用的applicationcontext-initializer,然后遍历调用这些applicationcontextinitializer的initialize (applicationcontext)方法来对已经创建好的applicationcontext进行进一步的处理。
8)遍历调用所有springapplicationrunlistener的contextprepared()方法, 通知它们:“springboot应用使用的applicationcontext准备好啦!”
9)最核心的一步,将之前通过@enableautoconfiguration获取的所有配置以及其他形式的ioc容器配置加载到已经准备完毕的applicationcontext。
10)遍历调用所有springapplicationrunlistener的contextloaded()方法,告知所有springapplicationrunlistener,applicationcontext"装填完毕"!
11)调用applicationcontext的refresh()方法,完成ioc容器可用的最后一道工序。
12)查找当前applicationcontext中是否注册有commandlinerunner,如果有,则遍历执行它们。
13)正常情况下,遍历执行springapplicationrunlistener的finished()方法,告知它们:“搞定!”。(如果整个过程出现异常,则依然调用所有springapplicationrunlistener的finished()方法,只不过这种情况下会将异常信息一并传入处理)。
至此,一个完整的springboot应用启动完毕!
整个过程看起来冗长无比,但其实很多都是一些事件通知的扩展点,如果我们将这些逻辑暂时忽略,那么,其实整个springboot应用启动的逻辑就可以压缩到极其精简的几步,如图3-2所示。

前后对比我们就可以发现,其实springapplication提供的这些各类扩展点近乎“喧宾夺主”,占据了一个spring应用启动逻辑的大部分“江山”,除了初始化并准备好applicationcontext,剩下的大部分工作都是通过这些扩展点完成的,所以,我们有必要对各类扩展点进行逐一剖析,以便在需要的时候可以信手拈来,为我所用。
3.3.2 springapplicationrunlistener
springapplicationrunlistener是一个只有springboot应用的main方法执行过程中接收不同执行时点事件通知的监听者:
对于我们来说,基本没什么常见的场景需要自己实现一个spring-applicationrunlistener,即使springboot默认也只是实现了一个org.spring-framework.boot.context.event.eventpublishingrunlistener,用于在springboot启动的不同时点发布不同的应用事件类型(applicationevent),如果有哪些applicationlistener对这些应用事件感兴趣,则可以接收并处理。(还记得springapplication实例初始化的时候加载了一批applicationlistener,但是在run方法执行流程中却没有被使用的丝毫痕迹吗?eventpublishingrunlistener就是答案!)
假设我们真的有场景需要自定义一个springapplicationrunlistener实现,那么有一点需要注意,即任何一个springapplicationrunlistener实现类的构造方法(constructor)需要有两个构造参数,一个构造参数的类型就是我们的org.springframework.boot.springapplication,另外一个就是args参数列表的string[]:
之后,我们可以通过springfactoriesloader立下的规矩,在当前springboot应用的classpath下的meta-inf/spring.factories文件中进行类似如下的配置:
org.springframework.boot.springapplicationrunlistener=\
com.keevol.springboot.demo.demospringapplicationrunlistener
然后springapplication就会在运行的时候调用它啦!
3.3.3 applicationlistener
applicationlistener其实是老面孔,属于spring框架对java中实现的监听者模式的一种框架实现,这里唯一值得着重强调的是,对于初次接触springboot,但对spring框架本身又没有过多接触的开发者来说,可能会将这个名字与springapplicationrunlistener混淆。
关于applicationlistener我们就不做过多介绍了,如果感兴趣,请参考spring框架相关的资料和书籍。
如果我们要为springboot应用添加自定义的applicationlistener,有两种方式:
1)通过springapplication.addlisteners(..)或者springapplication.setlisteners(..)方法添加一个或者多个自定义的applicationlistener;
2)借助springfactoriesloader机制,在meta-inf/spring.factories文件中添加配置(以下代码是为springboot默认注册的applicationlistener配置):
关于applicationlistener,我们就说这些。
3.3.4 applicationcontextinitializer
applicationcontextinitializer也是spring框架原有的概念,这个类的主要目的就是在configurableapplicationcontext类型(或者子类型)的applicationcontext做refresh之前,允许我们对configurableapplicationcontext的实例做进一步的设置或者处理。
实现一个applicationcontextinitializer很简单,因为它只有一个方法需要实现:
不过,一般情况下我们基本不会需要自定义一个applicationcontext-initializer,即使springboot框架默认也只是注册了三个实现:
如果我们真的需要自定义一个applicationcontextinitializer,那么只要像上面这样,通过springfactoriesloader机制进行配置,或者通过springapplication.addinitializers(..)设置即可。
3.3.5 commandlinerunner
commandlinerunner不是spring框架原有的“宝贝”,它属于springboot应用特定的回调扩展接口:
commandlinerunner需要大家关注的其实就两点:
1)所有commandlinerunner的执行时点在springboot应用的application-context完全初始化开始工作之后(可以认为是main方法执行完成之前最后一步)。
2)只要存在于当前springboot应用的applicationcontext中的任何command-linerunner,都会被加载执行(不管你是手动注册这个commandlinerunner到ioc容器,还是自动扫描进去的)。
与其他几个扩展点接口类型相似,建议commandlinerunner的实现类使用@org.springframework.core.annotation.order进行标注或者实现org.springframework.core.ordered接口,便于对它们的执行顺序进行调整,这其实十分重要,我们不希望顺序不当的commandlinerunner实现类阻塞了后面其他commandlinerunner的执行。
commandlinerunner是很好的扩展接口,大家可以重点关注,我们在后面的扩展和微服务实践章节会再次遇到它。