springboot作为一个基于spring开发的框架，自然也继承了spring的容器属性。容器中的bean自然成为了springboot各种功能的基础。本节就来分析一下springboot如何将各种bean加载进容器中。
开始分析之前首先我们先概览一下springboot框架究竟加载了多少bean。在main函数中添加如下代码，运行。
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = SpringApplication.run(Application.class, args);
Arrays.stream(context.getBeanDefinitionNames()).forEach(System.out::println);
}
复制代码不出意外的话，控制台会打印出上百个bean的名字。虽然我们仅仅只写了两个类而已！那么这些类的加载有何规则呢？相比于spring的xml配置文件，springboot的自动化配置又是如何实现的？这些都将在本节揭晓。
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
...
//创建ApplicationContext
context = createApplicationContext();
...
//做一些初始化配置
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
printedBanner);
refreshContext(context);
afterRefresh(context, applicationArguments);
...
}
复制代码首先我们进入SpringApplication的run方法中，在run方法中我们看到和ApplicationContext有关的代码一共有4行，第一行创建了ApplicationContext，第二行做了一些初始化配置，第三行调用了refresh方法，读过spring源码的话应该知道这个方法包含了ApplicationContext初始化最重要也最大部分的逻辑，所以这行待会会重点分析，最后一行是一个空方法，留着子类覆写。
protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
Class contextClass = this.applicationContextClass;
if (contextClass == null) {
try {
switch (this.webApplicationType) {
case SERVLET:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
...
}
}
}
return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}
复制代码首先进入create方法，在SpringApplication初始化的时候，我们已经知道了这是一个网络服务，所以这边创建的类是DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS类，(org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext) 在这边直接调用了无参构造函数。先进入构造函数看一下做了那些事情。
public AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext() {
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
复制代码初始化了reader和scanner组件，reader是用来注册bean的，scanner是用来扫描bean的。这两个组件初始化的逻辑都不复杂，读者可以自行理解。但是重点关注一个地方。在reader的构造函数中:
public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry) {
this(registry, getOrCreateEnvironment(registry));
}
public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry, Environment environment) {
...
AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);
}
public static void registerAnnotationConfigProcessors(BeanDefinitionRegistry registry) {
registerAnnotationConfigProcessors(registry, null);
}
public static Set registerAnnotationConfigProcessors(
BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {
...
if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
...
}
复制代码 一个ConfigurationClassPostProcessor的bean被注入到了容器中，这个地方留意一下，后面这个bean很重要。
创建完成了之后，我们看一下prepareContext方法
private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context,
ConfigurableEnvironment environment, SpringApplicationRunListeners listeners,
ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner) {
...
load(context, sources.toArray(new Object[0]));
...
}
复制代码prepareContext方法中，调用了一些监听器，和初始化接口，但是最重要的是load这个方法。load这个方法，将我们main方法的这个类传入了容器中。这个类上面有一个非常重要的注解SpringBootApplication。
@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = SpringApplication.run(Application.class, args);
Arrays.stream(context.getBeanDefinitionNames()).forEach(System.out::println);
}
}
复制代码下面就进入到了最重要的refresh方法，如果读过《spring源码深度解析》这本书的话，这个地方的逻辑应该感到很亲切，没读过的话强烈建议读一下，不管spring怎么发展，基础还是那些的。
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
...
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
...
}
复制代码所以refresh方法中的逻辑我也不多介绍了，直接进入主题。invokeBeanFactoryPostProcessors方法。
protected void invokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory, getBeanFactoryPostProcessors());
...
}
public static void invokeBeanFactoryPostProcessors(
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List beanFactoryPostProcessors) {
...
List currentRegistryProcessors = new ArrayList<>();
String[] postProcessorNames =
beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
for (String ppName : postProcessorNames) {
if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
processedBeans.add(ppName);
}
}
sortPostProcessors(currentRegistryProcessors, beanFactory);
registryProcessors.addAll(currentRegistryProcessors);
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry);
currentRegistryProcessors.clear();
...
}
复制代码 在invokeBeanFactoryPostProcessors方法中，从容器中获取了BeanDefinitionRegistryPostProcessor类型的类，然后执行了这些类的postProcessBeanDefinitionRegistry方法。还记得上面我让你们重点关注的ConfigurationClassPostProcessor么，他就是实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor，所以这个地方会调用ConfigurationClassPostProcessor的postProcessBeanDefinitionRegistry方法。那么我们进入方法瞧瞧。
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
...
processConfigBeanDefinitions(registry);
}
public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
List configCandidates = new ArrayList<>();
String[] candidateNames = registry.getBeanDefinitionNames();
for (String beanName : candidateNames) {
BeanDefinition beanDef = registry.getBeanDefinition(beanName);
...
//判断@Configuration注解
else if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(beanDef, this.metadataReaderFactory)) {
configCandidates.add(new BeanDefinitionHolder(beanDef, beanName));
}
}
...
ConfigurationClassParser parser = new ConfigurationClassParser(
this.metadataReaderFactory, this.problemReporter, this.environment,
this.resourceLoader, this.componentScanBeanNameGenerator, registry);
Set candidates = new LinkedHashSet<>(configCandidates);
Set alreadyParsed = new HashSet<>(configCandidates.size());
do {
//解析带有@Configuration注解的类
parser.parse(candidates);
...
}
复制代码 processConfigBeanDefinitions方法主要有两个逻辑，首先判断类上是否带有@Configuration注解，然后解析该类。其实在这儿，主要解析的就是@SpringBootApplication注解。因为点开@SpringBootApplication注解的源码
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {
}
复制代码@SpringBootApplication注解上面有@SpringBootConfiguration注解，而后者又包含了@Configuration注解，所以这个地方，解析的就是带有@SpringBootApplication注解的类。进入parse方法。
public void parse(Set configCandidates) {
for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();
try {
if (bd instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());
}
...
this.deferredImportSelectorHandler.process();
}
复制代码 主要有两个逻辑，我们一个一个来分析。首先再次进入parse方法
protected final void parse(AnnotationMetadata metadata, String beanName) throws IOException {
processConfigurationClass(new ConfigurationClass(metadata, beanName));
}
protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass) throws IOException {
...
SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass);
do {
//进入这个方法
sourceClass = doProcessConfigurationClass(configClass, sourceClass);
}
while (sourceClass != null);
this.configurationClasses.put(configClass, configClass);
}
复制代码在doProcessConfigurationClass中，我们看到了熟悉的Component，PropertySources，ComponentScan，ImportResource，以及Import注解，上述几个注解的功能大家应该都很熟悉了，我就不多介绍了，这些注解在这儿就完成了他们的使命，经过这个方法后，我们自己写的类就会全部进入springboot容器中了。
下面开始分析this.deferredImportSelectorHandler.process();
public void process() {
List deferredImports = this.deferredImportSelectors;
this.deferredImportSelectors = null;
try {
if (deferredImports != null) {
...
}
复制代码 进入方法后发现如果deferredImportSelectors为空的话，就什么都做不了。但是调用debug后发现这个地方是有值的，那么他是什么时候被放进来的呢。我们回头看刚刚的doProcessConfigurationClass方法。
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass)
...
// Process any @Import annotations
processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);
...
}
private void processImports(ConfigurationClass configClass, SourceClass currentSourceClass,
Collection importCandidates, boolean checkForCircularImports) {
...
if (selector instanceof DeferredImportSelector) {
this.deferredImportSelectorHandler.handle(
configClass, (DeferredImportSelector) selector);
...
}
}
public void handle(ConfigurationClass configClass, DeferredImportSelector importSelector) {
...
this.deferredImportSelectors.add(holder);
}
}
复制代码 在processImports发现了添加的痕迹。但是添加有个前提条件是要import导入的类selector instanceof DeferredImportSelector，这个条件是怎么实现的呢？答案就在@SpringBootApplication注解中。
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
public class AutoConfigurationImportSelector
implements DeferredImportSelector, BeanClassLoaderAware, ResourceLoaderAware,
BeanFactoryAware, EnvironmentAware, Ordered {
复制代码所以到这儿我们就知道了deferredImportSelectors里面有一个元素，就是这边的AutoConfigurationImportSelector。
所以到这儿，我们就可以接着分析process方法了
public void process() {
List deferredImports = this.deferredImportSelectors;
this.deferredImportSelectors = null;
try {
if (deferredImports != null) {
DeferredImportSelectorGroupingHandler handler = new DeferredImportSelectorGroupingHandler();
deferredImports.sort(DEFERRED_IMPORT_COMPARATOR);
//注册
deferredImports.forEach(handler::register);
//解析
handler.processGroupImports();
}
}
finally {
this.deferredImportSelectors = new ArrayList<>();
}
}
复制代码 一个注册方法，一个解析方法，注册方法逻辑比较简单，我们直接进入解析方法。
public void processGroupImports() {
for (DeferredImportSelectorGrouping grouping : this.groupings.values()) {
//这个地方看一下getImports方法
grouping.getImports().forEach(entry -> {
...
//这个方法标记一下，processImport待会回来
processImports(configurationClass, asSourceClass(configurationClass),
asSourceClasses(entry.getImportClassName()), false);
...
}
}
public Iterable getImports() {
for (DeferredImportSelectorHolder deferredImport : this.deferredImports) {
//重点看process方法
this.group.process(deferredImport.getConfigurationClass().getMetadata(),
deferredImport.getImportSelector());
}
return this.group.selectImports();
}
public void process(AnnotationMetadata annotationMetadata,
DeferredImportSelector deferredImportSelector) {
...
AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = ((AutoConfigurationImportSelector) deferredImportSelector)
.getAutoConfigurationEntry(getAutoConfigurationMetadata(),
annotationMetadata);
...
}
protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(
AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata,
AnnotationMetadata annotationMetadata) {
...
List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,
attributes);
...
}
protected List getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata,
AnnotationAttributes attributes) {
List configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(
getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader());
...
return configurations;
}
复制代码 SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames这个方法熟悉么，一直在用，所以话不多说，先看看getSpringFactoriesLoaderFactoryClass返回了一个什么类。返回的是EnableAutoConfiguration.class; 所以进入配置文件查看。
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cassandra.CassandraAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cloud.CloudServiceConnectorsAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.context.ConfigurationPropertiesAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.context.MessageSourceAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.context.PropertyPlaceholderAutoConfiguration,\
...
...
...
复制代码你应该会看到这么长长的一串配置，这里就是springboot自动化配置的中心了。我就以aop来展示一下springboot是如何简化spring的配置的。
首先经过我们刚刚的一串逻辑org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,这个类会被加载进容器中，那么这个类，和aop又有啥关系呢。
@Configuration
@ConditionalOnClass({ EnableAspectJAutoProxy.class, Aspect.class, Advice.class,
AnnotatedElement.class })
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "auto", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
public class AopAutoConfiguration {
@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = false)
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "false", matchIfMissing = false)
public static class JdkDynamicAutoProxyConfiguration {
}
@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
public static class CglibAutoProxyConfiguration {
}
}
复制代码查看该类的源码，发现该类加载时有两个判断条件，容器中需要有EnableAspectJAutoProxy.class, Aspect.class, Advice.class,AnnotatedElement.class这几个注解，或者有spring.aop相关的配置。(关于Conditional条件的机制后面再详细解读，这个地方大概了解一下即可)
如果我们在启动时的类上添加了EnableAspectJAutoProxy注解的话，该注解会加载AspectJAutoProxyRegistrar类，这个类又会向容器注入AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator类，而后者正是aop的核心类。只要这个类进入容器，容器就带有了aop功能(aop如何实现的看我推荐的那本书，书上很详细)。
@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)
public @interface EnableAspectJAutoProxy {
复制代码那么如果我没有显示的添加EnableAspectJAutoProxy注解会怎样呢？如果没有显示添加的话，只要满足其他条件，AopAutoConfiguration类依然会被加载进容器，而他进入容器后，里面得到两个静态类也会被扫描进容器，而这两个类都是带有EnableAspectJAutoProxy注解的，所以aop功能依然可以实现。
所以当我们获得了自动化配置的这些支持后，就该回到刚刚标记的processImport方法了。
public void processGroupImports() {
for (DeferredImportSelectorGrouping grouping : this.groupings.values()) {
grouping.getImports().forEach(entry -> {
ConfigurationClass configurationClass = this.configurationClasses.get(
entry.getMetadata());
try {
//刚刚标记的方法
processImports(configurationClass, asSourceClass(configurationClass),
asSourceClasses(entry.getImportClassName()), false);
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
throw ex;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Failed to process import candidates for configuration class [" +
configurationClass.getMetadata().getClassName() + "]", ex);
}
});
}
}
复制代码这个方法会把我们获得的自动化配置相关支持全部导入容器，这样在经过spring那一套加载逻辑之后，我们的springboot项目就可以获得各种我们配置的功能了。