SpringBoot
初始化所用到的ApplicationContext
是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
的继承关系
从上面的继承图看AnnotationConfigServletwebServerApplicationContext
的结构是非常错杂凌乱的,现在我们分开来看。首先进入AnnotationConfigServletwebServerApplicationContext
类里面,看看他的内部结构是什么,发现有两个重要构造器,一个构造器是默认构造器,初始化了AnnotatedBeanDefinitionReader
和ClassPathBeanDefinationScanner
类作为AnnotationConfigServletwebServerApplicationContext
的两个属性,如下代码所示,另一是有参构造器,传递的参数是DefaultListableBeanFactory
。
//无参构造器初始化的时候,只创建了AnnotatedBeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner两个类
public AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext() {
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
//有参构造器,参数是DefaultListableBeanFactory
public AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext(
DefaultListableBeanFactory beanFactory) {
super(beanFactory);
this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
那么DefaultListBeanFactory
是个什么样的类呢?从它的结构来看,是个BeanFactory
,注释说明:这个类是ConfigurableListableBeanFactory
的实现类(此类研究先告一段落,后面使用到了再详解)
DefaultListableBeanFactory 结构图
ConfigurableListableBeanFactory结构图
下面我们继续来看springBoot的初始化过程,当springBoot从添加注解@SpringBootApplication
的main方法开始执行run的时候,就进入了下面的静态代码。这里注意,返回的是ConfigurableApplicationContext
接口,这个接口的实现,就是我们上面提到的SpringBoot的最核心的类的接口实现类AnnotationConfigServletwebServerApplicationContext
,也就是说,SpringBoot启动的过程,就是创建ConfigurableApplicationContext
实现类的过程。
//SpringApplication的run()方法:
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?> primarySource,
String... args) {
return run(new Class<?>[] { primarySource }, args);
}
从ConfigurableApplicationContext
的结构图我们可以看到,里面最核心的接口是ApplicationContext
,既IOC容器的接口类,它是Spring非常非常重要的接口,整个Spring就围绕着这个接口打转转了。我们下面继续看到底是怎么初始化的,怎么获取到ConfigurableApplicationContext
的。
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ConfigurableApplicationContext结构图
继续看SpringApplication
的run方法,里面做了什么操作,通过下面的代码逻辑,我们将run()方法大体经典分为5大步骤,1.创建ConfigurableApplicationContext
实现,2.准备环境,3.刷新容器,4.刷新容器后所做的事情,下面看这五大步骤的执行过程。
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
ConfigurableApplicationContext context = null;//这里是创建过程,下面查看怎么创建
Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
configureHeadlessProperty();
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting();
try {
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(
args);
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,
applicationArguments);
configureIgnoreBeanInfo(environment);
Banner printedBanner = printBanner(environment);
context = createApplicationContext();//1.创建ConfigurableApplicationContext实现
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
printedBanner);//2.准备环境
refreshContext(context);//3.刷新容器
afterRefresh(context, applicationArguments);//4.刷新容器后所做的事情
stopWatch.stop();
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
.logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
}
listeners.started(context);
callRunners(context, applicationArguments);
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);
throw new IllegalStateException(ex);
}
try {
listeners.running(context);
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);
throw new IllegalStateException(ex);
}
return context;
}
ConfigurableApplicationContext
实现 查看内嵌的web容器是什么:Tomcat(Servlet),Netty(reactive)
。这里是Servlet
,所以实例化DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS= "org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext"
;,可以看出,这里正是创建了ConfigurableApplicationContext
的实现类:AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
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;
case REACTIVE:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
default:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
}
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Unable create a default ApplicationContext, "
+ "please specify an ApplicationContextClass",
ex);
}
}
return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}
SpringBoot在run()方法初始化环境准备的过程,就是实例化ConfigurableEnvironment
的过程,那么ConfigurableEnvironment
是个什么类呢?为什么要对它进行启动,他有什么特别之处。下面下看看它的类结构图。它的主要作用是做环境Environment
的准备。实现类在SpringBoot中有下面方法来决定:可以看到,实现类是StandardServletEnvironment
,对它的详细描述,后面在做详解。
private ConfigurableEnvironment getOrCreateEnvironment() {
if (this.environment != null) {
return this.environment;
}
switch (this.webApplicationType) {
case SERVLET:
return new StandardServletEnvironment();
case REACTIVE:
return new StandardReactiveWebEnvironment();
default:
return new StandardEnvironment();
}
}
这一步是Spring最核心的部分,主要做了将所有Bean加载到IOC容器的过程,代码如下:
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);
refreshContext(context);
afterRefresh(context, applicationArguments);
最最核心的就是refreshContext(context),整个IOC容器加载Bean的过程全部在这个里面完成,如下代码:
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// 准备刷新容器(这里清除缓存,并读取配置文件里的环境变量)
prepareRefresh();
// 告诉子类刷新内部Bean 工厂类
//此处的 bean factory 是通过父类GenericApplicationContext 初始化的 DefaultListableBeanFactory
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// Prepare the bean factory for use in this context.
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
//ResourceLoader、ApplicationEventPublisher、ApplicationContext这3个接口对应的bean都设置为当前的Spring容器,注册环境bean
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// 实例化beanFactoryPostProcessor
// 调用beanFactoryPostProcessor 这里会调用ConfigurationClassPostProcessor,解析@Configuration的类为BeanDefinition,为后面实例化作准备
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 注册 beanPostProcessors 包括自定义的BeanPostProcessor
// 在实例化Bean后处理 比如AutowiredAnnotationBeanPostProcessor(处理被@Autowired注解修饰的bean并注入)、RequiredAnnotationBeanPostProcessor(处理被@Required注解修饰的方法)
// 这些都是在创建Context时的reader的构造器中的AnnotationConfigUtils的registerAnnotationConfigProcessors方法中注册的
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// 初始化信息源,和国际化相关
initMessageSource();
// // 初始化容器事件传播器
initApplicationEventMulticaster();
// Initialize other special beans in specific context subclasses.
// 调用子类特殊的刷新逻辑
// web程序的容器AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext中会调用createEmbeddedServletContainer方法去创建内置的Servlet容器。
onRefresh();
// 为事件传播器注册事件监听器.
registerListeners();
// 实例化所有非懒加载单例
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
//初始化容器的生命周期事件处理器,并发布容器的生命周期事件
finishRefresh();
}
catch (BeansException ex) {
//...
finally {
resetCommonCaches();
}
}
}