SpringBoot扩展点剖析框架启动原理

        自2014年4月Pivotal团队发布全新开源的轻量级框架SpringBoot的第一个版本，迅速红遍大江南北，各个公司都用SpringBoot作为开发项目的必选项。SpringBoot从最初的1.2.x版本发展到最新的3.1.x，JDK从最初的6到最新的JDK17、JDK20，Spring Framework从4.1.x到最新的6.0.x，体现了SpringBoot强大的生命力。之前写过SpringBoot相关的文章，例如《第一个Spring Boot程序》，大家用SpringBoot已经驾轻就熟，今天从另外一个角度剖析SpringBoot框架，希望对大家有所帮助。

        SpringBoot作为一款开源轻量级框架为什么能极大的提升我们开发的生产力，我觉得和下面的一些特性是分不开的：

• 内置Web容器（Tomcat、Jetty）
• 很多内置的Starter项目，还支持自定义的Starter项目
• 自动配置
• 监控检查
• 开箱即用（去掉原来繁杂的xml配置，改用注解）

        今天通过讲解SpringBoot（下面的示例代码基于spring-boot-2.3.1.RELEASE）提供的扩展点分析SpringBoot通过main方法启动后做了哪些事情，我们如果利用这些扩展点实现自己的业务应用，通过这些讲解希望大家了解自动配置，了解引入的Starter包是如果启动加载的。

1.初始化器ApplicationContextInitializer

        SpringBoot项目都是通过main开始启动加载的，下面是一个例子：

public class MyFirstApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MyFirstApplication .class, args);
    }
}

        切入到SpringApplication类里面会看到这个类有构造方法，可以通过new一个对象来启动，因此上面的代码可以改写为：

public class MyFirstApplication {
    public static void main(String[] args) {
        new SpringApplication().run(MyFirstApplication .class, args);
    }
}

        直接上SpringApplication的源码：

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) {
		this.resourceLoader = resourceLoader;
		Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
		this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
		this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
		setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
		setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
		this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
	}

        这段代码设置了两种类型的扩展点，setInitializers设置的是初始化器，setListeners设置的是事件监听器。先讲初始化器，事件监听器放到第二节讲。

        在SpringApplication的下面方法设置断点：

	private  Collection getSpringFactoriesInstances(Class type, Class[] parameterTypes, Object... args) {
		ClassLoader classLoader = getClassLoader();
		// Use names and ensure unique to protect against duplicates
		Set names = new LinkedHashSet<>(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
		List instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names);
		AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
		return instances;
	}

        启动项目后，查看instances的值，会发现有7个实例类，这些类都实现了 ApplicationContextInitializer 接口。

        如果要像这些类一样，在容器启动的时候就加载，是不是实现ApplicationContextInitializer即可，写个代码试试：

public class MyApplicationContextInitializer implements ApplicationContextInitializer {
    @Override
    public void initialize(ConfigurableApplicationContext configurableApplicationContext) {
        System.out.println("My first ApplicationContextInitializer");
    }
}

        重启项目，定位到之前的断点处，查看instances的值，会发现还是7个实例类，没有自己的MyApplicationContextInitializer ，哪里出问题了？仔细研究代码发现这个类不是一个Bean，肯定不能自动加载，那SpringBoot自身默认的那些类是怎么加载的，这里就需要看文章前面介绍的SpringBoot特性“自动配置”，通过SPI机制可以让SpringBoot查找到该实现类，需要在reources/META-INF文件夹下新增一个spring.fatories文件，在里面加入：

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=com.example.init.MyApplicationContextInitializer

        重启项目，定位到之前的断点处，查看instances的值，会发现还是8个实例类：

        在MyApplicationContextInitializer ​​​​​​类里可以实现业务逻辑，这些事情可以在Spring容器建立前做，例如可以排除哪些Starter组件加载。

2.事件监听器ApplicationListener

        在第一节中介绍了初始化器，这一节介绍事件监听器，事件监听器是通过setListeners方法设置的。同理，实现事件监听器首先实现ApplicationListener接口：

public class MyStartingApplicationListener implements ApplicationListener {
    @Override
    public void onApplicationEvent(ApplicationStartingEvent applicationStartingEvent) {
        System.out.println("My event starting");
    }
}

        在spring.fatories文件里面加入：

org.springframework.context.ApplicationListener=com.example.init.MyStartingApplicationListener

        在org.springframework.boot.context.event包下有8个事件可以用：

• ApplicationContextEvent
• ApplicationFailedEvent
• ApplicationContextInitializedEvent
• ApplicationEnvironmentPreparedEvent
• ApplicationPreparedEvent
• ApplicationReadyEvent
• ApplicationStartedEvent
• ApplicationStartingEvent

3.Runner扩展点

        Runner的扩展点有两个接口：CommandLineRunner和ApplicationRunner，这个是在Spring容器建立后才启动，因此不需要通过SPI机制，直接作为Bean启动。

        可以先看看源码：

private void callRunners(ApplicationContext context, ApplicationArguments args) {
   List