Spring boot启动原理及相关组件

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一、Spring Boot应用启动

一个Spring Boot应用的启动通常如下：

@SpringBootApplication
@Slf4j
public class ApplicationMain {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        ConfigurableApplicationContext ctx = SpringApplication.run(ApplicationMain.class, args);
    }
}

执行如上代码，Spring Boot程序启动成功。事实上启动Spring Boot应用离不开SpringApplication。
所以，我们跟随SpringApplication的脚步，开始从源码角度分析Spring Boot的初始化过程。

btw，可参看例子一节，我对Spring Boot启动的拓展点都做了demo，可参照下面源码分析进行理解。

文档有一句话说了SpringApplication做了什么（目的）：

Create an appropriate ApplicationContext instance (depending on your classpath) Register a CommandLinePropertySource to expose command line arguments as Spring properties Refresh the application context, loading all singleton beans Trigger any CommandLineRunner beans

二、SpringApplication构造函数

启动代码先创建SpringApplication示例，在执行run方法：

public static ConfigurableApplicationContext run(Class[] primarySources,
        String[] args) {
   
    return new SpringApplication(primarySources).run(args);
}

如下是SpringApplication的构造函数代码分析。

this.resourceLoader = resourceLoader;
Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
this.primarySources = new LinkedHashSet(Arrays.asList(primarySources));
//通过Classloader探测不同web应用核心类是否存在，进而设置web应用类型
this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath(); 
//找出所有spring.factories中声明的ApplicationContextInitializer并设置，
//ApplicationContextInitializer定义了回调接口，在refresh()前初始化调用（即在prepareContext的applyInitializers方法中调用）
setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(
ApplicationContextInitializer.class));
//找出所有spring.factories中声明的ApplicationListener（细节往后再叙），ApplicationListener继承了
//java.util.EventListener，实现了类似观察者模式的形式，通过实现ApplicationListener、SmartApplicationListener，能够监听Spring上下文的refresh、Prepared等事件或者是自定义事件
setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
//找出主启动类（有趣的是，是通过new一个runtime异常然后在异常栈里面找出来的）
this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();

在构造期间，主要做了：
1、判定应用类型，为后面创建不同类型的spring context做准备。
2、初始化ApplicationContextInitializer和ApplicationListener。
3、找出启动类。

三、run()源码解析

介绍run()方法前，先说说贯穿run方法的ApplicationRunListener，它有助于理解整个run()的运行周期。
写在这里：Spring Application事件机制

run()方法分析如下：

//java.awt.headless，是J2SE的一种模式，用于在缺失显示屏、鼠标或者键盘时的系统配置。
configureHeadlessProperty();
//将spring.factories中的SpringApplicationRunListener接口实现类拖出来，塞到SpringApplicationRunListeners（一个集合）中，统一批量执行
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
//触发runlistener的starting
listeners.starting();
try {
   
   ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(
         args);
   ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,
         applicationArguments);
   //spring.beaninfo.ignore如果没有设置值，则把它设为true，具体情况具体设置，
   //如果没用的话，把它设为true可以ignore掉classloader对于不存在的BeanInfo的扫描，提高性能。
   configureIgnoreBeanInfo(environment);
   //banner打印。自定义banner挺好玩的
   Banner printedBanner = printBanner(environment);
   //根据webApplicationType（一开始推断的应用类型）去新建applicationContext
   context = createApplicationContext();
   //获取SpringBootExceptionReporter，回调接口类，提供启动时的异常报告
   exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
         SpringBootExceptionReporter.class,
         new Class[] {
    ConfigurableApplicationContext.class }, context);
   //下面会说
   prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
         printedBanner);
   refreshContext(context);
   //do nothing
   afterRefresh(context, applicationArguments);
   //计时停止
   stopWatch.stop();
   //打日志
   if (this.logStartupInfo) {
   
      new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
            .logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
   }
   //启动
   listeners.started(context);
   //找出context的ApplicationRunner和CommandLineRunner，用AnnotationAwareOrderComparator排序，并执行
   callRunners(context, applicationArguments);

下面再分别说说两个方法（prepareEnvironment、refreshContext）的代码。

四、prepareEnvironment

private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(
      SpringApplicationRunListeners listeners,
      ApplicationArguments applicationArguments) {
   
   // Create and configure the environment
   ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment();
   configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs());