一文看懂SpringBoot启动流程！

> cnblogs.com/insaneXs/p/12721306.html

## 通过SpringApplication开始引导启动 ##

`SpringApplication`类是用来执行Spring框架启动的引导类。有两种方式可以进行启动引导：

1.  通过静态方法 `SpringApplication.run`启动。
2.  先创建 `SpringApplication`实例，在调用的实例方法 `run`进行启动。

无论是以上哪种方式，最终都是通过创建`SpringApplication`实例，在调用`run()`启动。

## new SpringApplication——创建引导启动的实例 ##

在创建`SpringApplication`实例的时候，会根据用户输入和工程环境做一些基础配置，供之后引导启动中使用。

*  设置ResourceLoader和PrimarySources
 *  从类中加载initializer和listener放在集合
 *  设置是否为Web环境(先确认用户是否指定，未指定则根据工程目录下是否有servlet相关环境)
 *  从工程环境中决定主入口的类

## run()——开始引导启动 ##

### new StopWatch()——创建计时器 ###

`StopWatch`是`springframework.util`中提供的一个工具类，在启动过程中使用`StopWatch`是为了记录启动花费的时间。

### configureHeadlessProperty()——配置Headless模式 ###

Headless模式是在环境缺少显示器等设备情况下的一种配置，和我们启动流程并无太多关系，不做介绍。

### SpringApplicationRunListener.start()——获取监听器,启动监听 ###

监听器可以用来监听`SpringApplication`启动过程中的各个阶段。默认的监听器是`EventPublishRunListener`，用户也可以通过实现`SpringApplicationRunListener`接口，实现应用程序对`SpringApplication`启动过程的监听。

> ❝
> 
> 在 resources/META-INF 下建立 spring.factories 文件，文件中添加 key=value 形式，其中 key 为 SpringApplicationRunListener 的全路径名，value 为应用程序对该接口的实现类(类需要一个参数类型为 SpringApplication 和 String 数组的构造函数，用于通过反射创建实例)。
> 
> ❞

### prepareEnvironment()——准备环境，创建ConfigurableEnvironment对象 ###

在这一步，SpringApplication会创建Spring启动所需的环境，这个环境主要由`ConfigurableEnviroment`对象表示。首先，该对象确认了程序是否需要设置Web环境，其次，该对象还确定了程序所需要的参数和读取的配置文件等信息。

此步骤会回调`SpringApplicationRunListener`的`environmentPrepared()`方法，通知监听器环境已经准备好。

### printBanner()——打印横幅 ###

这一步骤其实和启动并没有太大关系，只是会向控制台或是日志中输出Spring的Logo和版本信息。

### createApplicationContext()——创建应用程序上下文并加载Bean ###

在准备好环境之后，接下来要做的就是创建应用程序上下文`ApplicationContext`对象。  
`ApplicationContext`是Spring IoC的核心组件，它不仅是程序所需Bean的容器，还提供了国际化，事件发布等功能。

在创建应用程序上下文的时候，首先会根据之前配置决定上下文的具体类型（`AnnotationConfigApplicationContext`或是`AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext`）。  
再通过反射实例化到对象。

### prepareContext()——准备ApplicationContext ###

虽然已经得到了`ApplicationContext`对象，但此时的对象还只是一个空白对象，需要准备和处理后，`ApplicationContext`才能被使用。

在准备过程中主要做了做了几件事：  
为ApplicationContext设置之前准备好的`Environment`对象。

通过对ApplicationContext后置处理或是BeanDefinitionLoader等方式往容器中添加一些初始的Bean。

应用默认的初始化器初始化应用程序上下文(责任链模式的应用，多个初始化器形成一个List，应用程序需要被每个初始化器应用一次，每个初始化器有自己的职责)。

准备过程中`ApplicationRunListener`发出两个消息，分别是`contextPrepared`和`contextLoaded`。

### refreshContext()——刷新上下文 ###

在应用程序上下文准备好后，可以通过刷新应用程序上下文发现Bean并加载到容器中。  
`refreshContext()`会调用`ApplicationContext.refresh()`方法。

`AbstractApplicationContext`中定义了`refresh()`方法的基本框架(模板模式的应用)。

#### prepareRefresh()——准备刷新 ####

准备刷新的阶段做了初始化和校验的工作。比如初始化启动时间，初始化`PropertySources`(在AbstractApplicationContext中只是一个空方法，留给子类根据需要实现)，以及校验环境中是否已经有必要的参数。

#### prepareBeanFactory()——准备BeanFactory ####

> ❝
> 
> `BeanFactory`是 Spring 框架中容器的底层实现，所有的 Bean 都存放在`BeanFactory`中，虽然`ApplicationContext`也实现了`BeanFactory`接口，但是在其内部还是将获取 Bean 的相关操作委托给内部的`DefaultListableBeanFactory`变量，只是`ApplicationContext`帮用户屏蔽了底层的操作，同时提供出一些更符合外部用户使用的接口。
> 
> ❞

对BeanFactory的准备主要是：  
添加一些必要组件，比如类加载器，表达式解析器，属性编辑器注册表等。

以及一些后置处理器，比如`ApplicationContextAwareProcessor`(`xxxAware`的接口就是通过后置处理器在Bean创建的时候，通过后置处理器设置的)。  
此外还有一些特殊的Bean，`environment`,`systemProperties`和`systemEnvirnoment`。

#### postProcessBeanFactory()——后置处理BeanFactory ####

对于非WebServlet环境的ApplicationContext而言这个方法是个空方法，但是Web环境下的ApplicationContext会通过这个方法定制一些后处理动作，比如添加`WebApplicationContextServletAwareProcessor`后置处理器，添加在web环境中可能使用的Scope（`session`和`request`）。

#### invokeBeanFactoryPostProcessors()——实例化并调用BeanFactoryPostProcessor ####

`BeanFactoryPostProcessor`是一种特殊的后置处理器，其操作的对象是针对`BeanFactory`。  
此时主要有三个后置处理器，分别是:`SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer$CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor`,`ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer$ConfigurationWarningsPostProcessor`和`ConfigFileApplicationListener$PropertySourceOrderingPostProcessor`。这三个类名字虽然很长，但是其实是因为内部类的关系，而且我们看名字也能发现类是怎么来的(外部类是xxxInitializer的就说明是初始化器设置的)。

其中第一个类和启动流程有关，因为它会向容器注册`ConfigurationClassPostProcessor`。

如果`BeanFactoryPostProcessor`同时又是`BeanDefinitionRegistryPostProcessor`，则先进行针对BeanDefinition注册表的后置处理，目的是为了发现Bean。  
在最初的三个`BeanFactoryProcessor`后置处理完成后，会从容器中获取`BeanDefinitionRegistryPostProcessor`类型的后置处理器（这里主要会得到刚才加载的`ConfigurationClassPostProcessor`实例）。再调用这些BeanDefinitionRegistry的后置处理器，继续向发现并向容器中注册新的Bean。

> ❝
> 
> 这里主要是通过@Configuration注解作为入口发现Bean，如果发现的Bean中又存在新的`@Configuration`Bean，则以此Bean为入口再进行发现，直到所有的Bean都被发现。
> 
> ❞

在针对BeanDefinition注册表的后置处理完成（发现Bean的过程）中，如果找到了`BeanFactoryPostProcessor`(包括最初的三个`BeanFatoryProcessor`)，会进行针对BeanFactory的后置处理过程（之前只是进行针对注册表的后置处理，二者的目的还是有区别的）。

> ❝
> 
> 注意  
> Bean的发现过程只是向BeanDefinition注册表注册BeanDefinition的过程，并没有针对发现的Bean进行实例化（少部分需要用到的Bean会进行实例化，比如这部分会对BeanDefinitionRegistryPostProcessor类型的Bean实例化）。
> 
> ❞

#### registerBeanPostProcessors()——注册Bean后置处理器 ####

上一步是针对`BeanFactory`和`BeanDefinitionRegistry`的后置处理器，这一步从BeanFactory中获取针对普通Bean的后置处理器`BeanFactoryPostProcessor`放到专门的容器`beanPostProcessors`中。

#### initMessageSource()——初始化MessageSource ####

`MessageSource`是拥有特殊功能的Bean，用来处理国际化相关内容。

#### initApplicationEventMulticaster()——初始化ApplicationEventMulticaster ####

`ApplicationEventMulticaster`是ApplicationEvent广播器，可以通过这个对象向容器中添加移除Listener，也可以通过这个对象发布事件（观察者模式的应用）。

#### onRefresh()——刷新应用程序 ####

发现了所有的Bean，并且需要实例化的Bean也都被创建好了之后，Spring接下去要做的是创建`ThemeSource`（和主题相关的组件），以及创建Webserver(如果是Web环境的话)。

#### registerListeners()——注册监听器 ####

这一步会将初始化得到的`ApplicationListener`方法和容器中获得`ApplicationListener`一起注册到`ApplicationEventMulticaster`中，并且如果存在需要早起发布的事件，则发布事件。

#### finishBeanFactoryInitialzation()——初始化容器中的Bean ####

经过之前的步骤，现在容器中必要的组件都已经准备好了，并且所有需要容器管理的Bean也都已经被发现注册成BeanDefinition注册表中。  
对于Scope是Singleton的Bean而言，此时已经具备了实例化Bean的条件，因此在这一步中，Spring会对所有Singleton且非lazy-init的Bean进行实例化。  
主要做法就是获取容器中所有为singletion且非lazyInit的BeanDefinition，然后通过getBean创建出Bean的实例，保存在容器内部。

> ❝
> 
> 有一种特殊的情况是针对`FactoryBean`，FactoryBean是一种用来创建Bean的特殊Bean，在得到`FactoryBean`的Bean之后，还需要判断是否要创建`FactoryBean`负责创建的Bean。
> 
> ❞

Bean的实例化过程`getBean()`再以后的文章中再介绍。

#### finishRefresh()——完成刷新 ####

在这步主要是一些资源清理以及注册`LifeCycleProcessor`。`LifeCycleProcessor`可以用来在 Spring 生命周期的`refresh`和`close`时触发回调。  
并且发布Refresh的消息。

### afterRefresh()——留给子类的钩子函数 ###

在Application完成刷新后，`SpringApplication`给子类留了`afterRefresh()`的方法作为回调。

### 启动完成 ###

启动完成后，stopWatch会记录下本次启动消费的时间。  
然后向`ApplicationRunListener`发布`started`事件,说明已经启动就绪。

### 准备运行 ###

启动完成后，正式运行前，SpringApplication还会执行用户定义的`ApplicationRunner`和`CommandLineRunner`两个接口中定义的`run()`方法。  
在执行完成后，向`ApplicationRunListener`发布`runing`的消息。  
至此，启动流程结束。

## 总结 ##

本文旨在对SpringBoot启动流程各个步骤做一次梳理（本文的段落标题就是启动的各个步骤，不同等级的标题也含有方法前后调用的关系），并没有对每行代码做深入分析。如果感兴趣的读者可以对照流程自己分析一遍。

另外，在贴一份整理的不错的流程图帮助大家加深印象。

![MarkerHub](https://image-1300566513.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/upload/images/20220317/95ad8101f2df492a897c63e5f67533f5.png)

SpringBoot启动流程

一文看懂SpringBoot启动流程！

全部评论: 0 条

最新发布

最新评论