SpringBoot詳解執(zhí)行過程
每個Spring Boot項目都有一個主程序啟動類,在主程序啟動類中有一個啟動項目的main()方法,在該方法中通過執(zhí)行SpringApplication.run()即可啟動整個Spring Boot程序。
問題:那么SpringApplication.run()方法到底是如何做到啟動Spring Boot項目的呢?
下面我們查看run()方法內部的源碼,核心代碼具體如下:
@SpringBootApplication
public class SpringbootDemoApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class, args);
}
}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);
}從上述源碼可以看出,SpringApplication.run()方法內部執(zhí)行了兩個操作,分別是SpringApplication實例的初始化創(chuàng)建和調用run()啟動項目,這兩個階段的實現具體說明如下
1.SpringApplication實例的初始化創(chuàng)建
查看SpringApplication實例對象初始化創(chuàng)建的源碼信息,核心代碼具體如下
public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) {
this.sources = new LinkedHashSet();
this.bannerMode = Mode.CONSOLE;
this.logStartupInfo = true;
this.addCommandLineProperties = true;
this.addConversionService = true;
this.headless = true;
this.registerShutdownHook = true;
this.additionalProfiles = new HashSet();
this.isCustomEnvironment = false;
this.resourceLoader = resourceLoader;
Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
// 把項目啟動類.class設置為屬性存儲起來
this.primarySources = new LinkedHashSet(Arrays.asList(primarySources));
// 判斷當前webApplicationType應用的類型
this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
// 設置初始化器(Initializer),最后會調用這些初始化器
this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
// 設置監(jiān)聽器(Listener)
this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
// 用于推斷并設置項目main()方法啟動的主程序啟動類
this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();從上述源碼可以看出,SpringApplication的初始化過程主要包括4部分,具體說明如下。
(1)this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath()
用于判斷當前webApplicationType應用的類型。deduceFromClasspath()方法用于查看Classpath類路徑下是否存在某個特征類,從而判斷當前webApplicationType類型是SERVLET應用(Spring 5之前的傳統MVC應用)還是REACTIVE應用(Spring 5開始出現的WebFlux交互式應用)
(2)this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class))
用于SpringApplication應用的初始化器設置。在初始化器設置過程中,會使用Spring類加載器SpringFactoriesLoader從META-INF/spring.factories類路徑下的META-INF下的spring.factores文件中獲取所有可用的應用初始化器類ApplicationContextInitializer。
(3)this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class))
用于SpringApplication應用的監(jiān)聽器設置。監(jiān)聽器設置的過程與上一步初始化器設置的過程基本一樣,也是使用SpringFactoriesLoader從META-INF/spring.factories類路徑下的META-INF下的spring.factores文件中獲取所有可用的監(jiān)聽器類ApplicationListener。
(4)this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass()
用于推斷并設置項目main()方法啟動的主程序啟動類
2.項目的初始化啟動
分析完(new SpringApplication(primarySources)).run(args)源碼前一部分SpringApplication實例對象的初始化創(chuàng)建后,查看run(args)方法執(zhí)行的項目初始化啟動過程,核心代碼具體如下:
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
ConfigurableApplicationContext context = null;
Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList();
this.configureHeadlessProperty();
// 第一步:獲取并啟動監(jiān)聽器
SpringApplicationRunListeners listeners = this.getRunListeners(args);
listeners.starting();
Collection exceptionReporters;
try {
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
// 第二步:根據SpringApplicationRunListeners以及參數來準備環(huán)境
ConfigurableEnvironment environment = this.prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
this.configureIgnoreBeanInfo(environment);
// 準備Banner打印器 - 就是啟動Spring Boot的時候打印在console上的ASCII藝術字體
Banner printedBanner = this.printBanner(environment);
// 第三步:創(chuàng)建Spring容器
context = this.createApplicationContext();
exceptionReporters = this.getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class, new Class[]{ConfigurableApplicationContext.class}, new Object[]{context});
// 第四步:Spring容器前置處理
this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
// 第五步:刷新容器
this.refreshContext(context);
// 第六步:Spring容器后置處理
this.afterRefresh(context, applicationArguments);
stopWatch.stop();
if (this.logStartupInfo) {
(new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)).logStarted(this.getApplicationLog(), stopWatch);
}
// 第七步:發(fā)出結束執(zhí)行的事件
listeners.started(context);
// 返回容器
this.callRunners(context, applicationArguments);
} catch (Throwable var10) {
this.handleRunFailure(context, var10, exceptionReporters, listeners);
throw new IllegalStateException(var10);
}
try {
listeners.running(context);
return context;
} catch (Throwable var9) {
this.handleRunFailure(context, var9, exceptionReporters, (SpringApplicationRunListeners) null);
throw new IllegalStateException(var9);
}
}從上述源碼可以看出,項目初始化啟動過程大致包括以下部分:
第一步:獲取并啟動監(jiān)聽器
this.getRunListeners(args)和listeners.starting()方法主要用于獲取SpringApplication實例初始化過程中初始化的SpringApplicationRunListener監(jiān)聽器并運行。
第二步:根據SpringApplicationRunListeners以及參數來準備環(huán)境
this.prepareEnvironment(listeners, applicationArguments)方法主要用于對項目運行環(huán)境進行預設置,同時通過this.configureIgnoreBeanInfo(environment)方法排除一些不需要的運行環(huán)境
第三步:創(chuàng)建Spring容器
根據webApplicationType進行判斷, 確定容器類型,如果該類型為SERVLET類型,會通過反射裝載對應的字節(jié)碼,也就是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext,接著使用之前初始化設置的context(應用上下文環(huán)境)、environment(項目運行環(huán)境)、listeners(運行監(jiān)聽器)、applicationArguments(項目參數)和printedBanner(項目圖標信息)進行應用上下文的組裝配置,并刷新配置
第四步:Spring容器前置處理
這一步主要是在容器刷新之前的準備動作。設置容器環(huán)境,包括各種變量等等,其中包含一個非常關鍵的操作:將啟動類注入容器,為后續(xù)開啟自動化配置奠定基礎
第五步:刷新容器
開啟刷新spring容器,通過refresh方法對整個IOC容器的初始化(包括bean資源的定位,解析,注冊等等),同時向JVM運行時注冊一個關機鉤子,在JVM關機時會關閉這個上下文,除非當時它已經關閉
第六步:Spring容器后置處理
擴展接口,設計模式中的模板方法,默認為空實現。如果有自定義需求,可以重寫該方法。比如打印一些啟動結束log,或者一些其它后置處理。
第七步:發(fā)出結束執(zhí)行的事件
獲取EventPublishingRunListener監(jiān)聽器,并執(zhí)行其started方法,并且將創(chuàng)建的Spring容器傳進去了,創(chuàng)建一個ApplicationStartedEvent事件,并執(zhí)行ConfigurableApplicationContext 的
publishEvent方法,也就是說這里是在Spring容器中發(fā)布事件,并不是在SpringApplication中發(fā)布事件,和前面的starting是不同的,前面的starting是直接向SpringApplication中的監(jiān)聽器發(fā)布啟動事件。
第八步:執(zhí)行Runners
用于調用項目中自定義的執(zhí)行器XxxRunner類,使得在項目啟動完成后立即執(zhí)行一些特定程序。其中,Spring Boot提供的執(zhí)行器接口有ApplicationRunner 和CommandLineRunner兩種,在使用時只需要自定義一個執(zhí)行器類實現其中一個接口并重寫對應的run()方法接口,然后Spring Boot項目啟動后會立即執(zhí)行這些特定程序
下面,通過一個Spring Boot執(zhí)行流程圖,讓大家更清晰的知道Spring Boot的整體執(zhí)行流程和主要啟動階段:

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