SpringBoot一站式启动流程源码分析

2021-03-12 00:31

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标签：gen property 开放特征分析自定义技术流程 and

一、前言

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由上篇文章我们得知，SpringBoot启动时，就是有很简单的一行代码。那我们可以很清楚的看到这行代码的主角便是SpringApplication了，本文我们就来聊一聊这货，来探寻SpringBoot的一站式启动流程。
　　其实SpringApplication 是将一个典型的Spring应用的启动流程”模板化”了，在没有特殊定制需求的情况下，默认的模板化后的执行流程就能满足我们的需求了。即便是我们有了特殊的需求也没有太大关系，SpringApplication在内部合适的启动节点给我们提供了一系列不同类型的扩展点，我们就可以通过这些开放的扩展点来对SpringBoot程序的启动和关闭过程来进行定制和扩展。

二、关于定制

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SpringApplication中提供的最简单的定制方式当属设置方法(Setters)定制了。例如，我们可以把启动类改成如下的方式来扩展启动行为：
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大多数的情况下，SpringApplication默认已经提供好了设置，我们基本不需要再对这些表层进行研究了，对表象之下的本质才是我们最应该探究的课题。

三、揭秘SpringApplication的执行流程　

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因为启动程序的代码中运行的就是SpringApplication的run方法，所以我们执行流程当然就要从这个run方法开始，先上源码：

可以看出，启动时：调用run方法先创建一个SpringApplication对象实例，然后调用创建好的SpringApplication的实例的run方法。在SpringApplication实例化的时候，它又会运行以下代码：
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首先运行deduceWebEnvironment方法(代码中标记1处)，该方法的作用是根据classpath里面是否存在某些特征类({“javax.servlet.Servlet”, “org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext” })来决定是创建一个Web类型的ApplicationContext还是创建一个标准Standalone类型的ApplicationContext.
使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationContextInitializer(代码中标记2处)。
使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationListener(代码中标记3处)。
推断并设置main方法的定义类(代码中标记4处)。
这样，SpringApplication就完成了实例化并且完成了设置。然后就开始执行SpringApplication实例的run方法的逻辑了:
该方法中，首先通过SpringFactoriesLoader查找并加载SpringApplicationRunListener(代码标记1处),然后接着调用它们的started()方法(代码标记2处)，告诉这些SpringApplicationRunListener说：“Hello, SpringBoot应用要开始执行喽”。
接着，创建和配置当前SpringBoot应用将要使用的Environment(包括配置要使用到的PropertySource和Profile)(代码标记3处).
然后遍历所有的SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()方法，告诉他们：“当前SpringBoot应用使用的Environment已经准备好了哈”(代码标记4处)。
如果SpringApplication的showBanner属性为true的话，则打印banner(这里是基于Banner.Mode来决定banner的打印行为)(代码标记5处)。这个步骤其实我们不用过多关心，个人感觉它的用途纯粹是为了好玩。
根据用户是否明确设置了applicationContextClass类型以及初始化SpringApplication类阶段的推断结果，决定该为当前的SpringBoot应用创建什么类型的ApplicationContext,并完成创建(代码标记6处)。
然后将之前准备好的Environment设置给创建好的ApplicationContext，供以后使用(代码标记7处)。
根据条件来决定是否使用自定义的BeanNameGenerator,决定是否使用自定义的ResourceLoader(代码标记8处)。
完成后，SpringApplication会再次借助SpringFactoriesLoader查找并加载classpath中所有可用的ApplicationContextInitializer,然后遍历调用它们的initialize(applicationContext)方法来对已经创建好的ApplicationContext进行进一步的处理(代码标记9处)。
接着，遍历所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法，通知它们：“SpringBoot应用的ApplicationContext准备好啦哈~”(代码标记10处)。
非常最要的一步，将之前通过@EnableAutoConfiguration获取的所有配置类以及其他形式的IoC容器配置类加载到已经准备完毕的ApplicationContext中(代码标记11处)。
遍历所有的SpringApplicationRunListener并调用它们的contextLoaded()方法，告诉所有的SpringApplicationRunListener说：“ApplicationContext装填完毕啦”(代码标记12处)。
调用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器初始化的最后一步流程(代码标记13处)。
然后再根据条件来决定是否需要添加ShutdownHook(代码标记14处)。
查找当前ApplicationContext中是否注册有ApplicationRunner以及CommandLineRunner，如果有，则遍历执行它们。
不出意外的情况下，遍历所有的SpringApplicationRunListener并执行finished()方法，告诉他们：“启动大功告成了！”(代码标记16处),如果整个启动过程中出现了异常,则依然调用所有的SpringApplicationRunListener的finished()方法，这种情况下会将所有的异常信息一起传入并处理(代码标记17处)。
经过以上的这些步骤以后，一个完整的SpringBoot应用就启动完毕了！整个过程虽然看起来冗长无比，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的忽略掉的话，那整个SpringBoot应用启动的逻辑就可以压缩到极其精简的几步了，如下图：
　　

这样我们对比以后就会发现，其实SpringApplication提供的这些各种扩展点有点”喧宾夺主”的味道，它们占据了整个SpringBoot应用启动逻辑的大部分，除了初始化准备好ApplicationContext，剩下的绝大部分工作均是通过这些扩展点来完成的。