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在前面文章中，我们聊过SpringBoot是如何解决依赖配置，以及如何实现自动装配的。今天我们继续来聊Springboot的启动流程。
SpringBoot项目是如何启动的？
@SpringBootApplication
public class BlogApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(BlogApplication.class, args);
}
}
这就是我们项目中所谓的启动类。上一篇文章【原创】Spring Boot终极篇《上》我们主要是聊了注解@SpringBootApplication原理以及是如何实现自动装配的。在这里启动类里还有很重要就是main方法里的：
SpringApplication.run(BlogApplication.class, args);
不妨我们进去看看这个run方法里有些什么东东：
public static ConfigurableApplicationContext run(Class primarySource, String... args) {
return run(new Class[]{primarySource}, args);
}
public static ConfigurableApplicationContext run(Class[] primarySources, String[] args) {
return (new SpringApplication(primarySources)).run(args);
}
从上面的源码中，我们可以看到这个 run 方法，实际上分两步：
- 创建一个 SpringApplication 实体
- 执行 run 方法。
SpringApplication 实例化
我们点进去看下，发现其实就是一个初始化的过程。
说一下几个相对重要的配置：
//项目启动类 SpringbootDemoApplication.class 设置为属性存储起来
this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
//设置应用类型是 SERVLET 应用（Spring 5 之前的传统 MVC 应用）还是 REACTIVE 应用（Spring 5 开始出现的 WebFlux 交互式应用）
this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
// 设置初始化器(Initializer),最后会调用这些初始化器
//所谓的初始化器就是 org.springframework.context.ApplicationContextInitializer 的实现类,在 Spring 上下文被刷新之前进行初始化的操作
setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
// 设置监听器(Listener)
setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
// 初始化 mainApplicationClass 属性:用于推断并设置项目 main()方法启动的主程序启动类
this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
run 方法初始化启动
我们接下来看下 run 方法。这个 run 方法执行的步骤比较多。下面是源码及部分注释：
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
// 创建 StopWatch 对象，并启动。StopWatch 主要用于简单统计 run 启动过程的时长。
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
// 初始化应用上下文和异常报告集合
ConfigurableApplicationContext context = null;
Collection exceptionReporters = new ArrayList<>();
// 配置 headless 属性
configureHeadlessProperty();
// （1）获取并启动监听器
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting();
try {
// 创建 ApplicationArguments 对象 初始化默认应用参数类
// args 是启动 Spring 应用的命令行参数，该参数可以在 Spring 应用中被访问。如：--server.port=9000
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
//（2）项目运行环境 Environment 的预配置
// 创建并配置当前 SpringBoot 应用将要使用的 Environment
// 并遍历调用所有的 SpringApplicationRunListener 的 environmentPrepared()方法
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
configureIgnoreBeanInfo(environment);
// 准备 Banner 打印器 - 就是启动 Spring Boot 的时候打印在 console 上的 ASCII 艺术字体
Banner printedBanner = printBanner(environment);
// （3）创建 Spring 容器
context = createApplicationContext();
// 获得异常报告器 SpringBootExceptionReporter 数组
//这一步的逻辑和实例化初始化器和监听器的一样，
// 都是通过调用 getSpringFactoriesInstances 方法来获取配置的异常类名称并实例化所有的异常处理类。
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
// （4）Spring 容器前置处理
//这一步主要是在容器刷新之前的准备动作。包含一个非常关键的操作：将启动类注入容器，为后续开启自动化配置奠定基础。
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
printedBanner);
// （5）：刷新容器
refreshContext(context);
// （6）：Spring 容器后置处理
//扩展接口，设计模式中的模板方法，默认为空实现。
// 如果有自定义需求，可以重写该方法。比如打印一些启动结束 log，或者一些其它后置处理
afterRefresh(context, applicationArguments);
// 停止 StopWatch 统计时长
stopWatch.stop();
// 打印 Spring Boot 启动的时长日志。
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
}
// （7）发出结束执行的事件通知
listeners.started(context);
// （8）：执行 Runners
//用于调用项目中自定义的执行器 XxxRunner 类，使得在项目启动完成后立即执行一些特定程序
//Runner 运行器用于在服务启动时进行一些业务初始化操作，这些操作只在服务启动后执行一次。
//Spring Boot 提供了 ApplicationRunner 和 CommandLineRunner 两种服务接口
callRunners(context, applicationArguments);
} catch (Throwable ex) {
// 如果发生异常，则进行处理，并抛出 IllegalStateException 异常
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);
throw new IllegalStateException(ex);
}
// (9)发布应用上下文就绪事件
//表示在前面一切初始化启动都没有问题的情况下，使用运行监听器 SpringApplicationRunListener 持续运行配置好的应用上下文 ApplicationContext，
// 这样整个 Spring Boot 项目就正式启动完成了。
try {
listeners.running(context);
} catch (Throwable ex) {
// 如果发生异常，则进行处理，并抛出 IllegalStateException 异常
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);
throw new IllegalStateException(ex);
}
//返回容器
return context;
}
这里我们可以将主要执行流程列出来：
1、获取并启动监听器
2、根据监听器和参数来创建运行环境
3、准备 Banner 打印器
4、创建 Spring 容器
5、Spring 容器前置处理
6、刷新容器
7、Spring 容器后置处理
8、发出结束执行的事件通知
9、返回容器
在 run 方法中，在最开始的时候，会启动一个 StopWatch 对象，用来记录 run 方法执行时长，这个我们了解就行，然后是一些初始化，接下啦核心一步就是创建并启动监听器啦。创建好监听器后，就需要创建运行环境。prepareEnvironment () .主要初始化加载外部化配置资源到 environment，包括命令行参数、servletConfigInitParams、application.yml(.yaml/.xml/.properties) 等；初始化日志系统。
private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(SpringApplicationRunListeners listeners, ApplicationArguments applicationArguments) {
ConfigurableEnvironment environment = this.getOrCreateEnvironment();
this.configureEnvironment((ConfigurableEnvironment)environment, applicationArguments.getSourceArgs());
listeners.environmentPrepared((ConfigurableEnvironment)environment);
this.bindToSpringApplication((ConfigurableEnvironment)environment);
if (!this.isCustomEnvironment) {
environment = (new EnvironmentConverter(this.getClassLoader())).convertEnvironmentIfNecessary((ConfigurableEnvironment)environment, this.deduceEnvironmentClass());
}
ConfigurationPropertySources.attach((Environment)environment);
return (ConfigurableEnvironment)environment;
}
接下来打印 banner
// 准备 Banner 打印器 - 就是启动 Spring Boot 的时候打印在 console 上的 ASCII 艺术字体
Banner printedBanner = printBanner(environment);
再接下来创建 spring 容器
context = createApplicationContext();
// 获得异常报告器 SpringBootExceptionReporter 数组
//这一步的逻辑和实例化初始化器和监听器的一样，
// 都是通过调用 getSpringFactoriesInstances 方法来获取配置的异常类名称并实例化所有的异常处理类。
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
创建好 spring 容器后，开始 spring 容器的前置处理
/这一步主要是在容器刷新之前的准备动作。包含一个非常关键的操作：将启动类注入容器，为后续开启自动化配置奠定基础。
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
前置处理做了很多操作：主要是将启动类注入到容器中，包含环境，上下文，bean 等等。
private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context,
ConfigurableEnvironment environment, SpringApplicationRunListeners listeners,
ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner) {
//设置容器环境，包括各种变量
context.setEnvironment(environment);
//设置上下文的 bean 生成器和资源加载器
postProcessApplicationContext(context);
//执行容器中的 ApplicationContextInitializer（包括 spring.factories 和自定义的实例）
applyInitializers(context);
//触发所有 SpringApplicationRunListener 监听器的 contextPrepared 事件方法
listeners.contextPrepared(context);
//记录启动日志
if (this.logStartupInfo) {
logStartupInfo(context.getParent() == null);
logStartupProfileInfo(context);
}
// Add boot specific singleton beans
//注册启动参数 bean，这里将容器指定的参数封装成 bean，注入容器
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();
beanFactory.registerSingleton("springApplicationArguments", applicationArguments);
if (printedBanner != null) {
beanFactory.registerSingleton("springBootBanner", printedBanner);
}
if (beanFactory instanceof DefaultListableBeanFactory) {
((DefaultListableBeanFactory) beanFactory).setAllowBeanDefinitionOverriding(this.allowBeanDefinitionOverriding);
}
// Load the sources
// 加载所有资源
Set前置处理 执行完之后，就会刷新容器
private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {
this.refresh(context);
if (this.registerShutdownHook) {
try {
context.registerShutdownHook();
} catch (AccessControlException var3) {
;
}
}
}主要是对 IOC 容器的初始化。然后就是 spring 容器的后置处理。
afterRefresh(context, applicationArguments);
我们可以重写这个方法，实现我们自定义的需求。
接下来就是发出结束执行的事件通知：
listeners.started(context);
public void started(ConfigurableApplicationContext context) {
context.publishEvent(new ApplicationStartedEvent(this.application, this.args, context));
}最后就是执行 Runners：
callRunners(context, applicationArguments);
private void callRunners(ApplicationContext context, ApplicationArguments args) {
List用于调用项目中自定义的执行器 XxxRunner 类，使得在项目启动完成后立即执行一些特定程序。Runner 运行器用于在服务启动时进行一些业务初始化操作，这些操作只在服务启动后执行一次。Spring Boot 提供了 ApplicationRunner 和 CommandLineRunner 两种服务接口。
执行完之后，就是返回上下文容器了。
启动流程的总结
以上便是Spring Boot的整个启动流程。好啦，最后来总结一下，整个Spring Boot的启动流程，分为以下几个步骤：
- 加载并且启动监听器
- 创建项目运行环境，加载配置
- 初始化 Spring 容器
- 执行 Spring 容器前置处理器
- 刷新 Spring 容器
- 执行 Spring 后置处理器
- 发布事件
- 执行自定义执行器
- 返回容器
看源码时候，咱们尽量看重点，注重整体设计思路的把握。
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