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SpringBoot的啟動(dòng)過程源碼詳細(xì)分析

 更新時(shí)間:2023年11月18日 09:22:19   作者:morris131  
這篇文章主要介紹了SpringBoot的啟動(dòng)過程源碼詳細(xì)分析,SpringBoot啟動(dòng)的時(shí)候,會(huì)構(gòu)造一個(gè)SpringApplication的實(shí)例,構(gòu)造SpringApplication的時(shí)候會(huì)進(jìn)行初始化的工作,需要的朋友可以參考下

SpringBoot啟動(dòng)過程源碼

程序的入口:

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);
}

最終會(huì)調(diào)用SpringApplication的構(gòu)造方法。

構(gòu)造SpringApplication對(duì)象

  • 推測web應(yīng)用類型
  • 獲取BootstrapRegistryInitializer對(duì)象
  • 獲取ApplicationContextInitializer對(duì)象
  • 獲取ApplicationListener對(duì)象
  • 推測出Main類(main()方法所在的類)
public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
	this.resourceLoader = resourceLoader;
	Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
	this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
	// 推測web應(yīng)用類型
	// 如果項(xiàng)目依賴中存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler,并且不存在org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet,那么應(yīng)用類型為WebApplicationType.REACTIVE
	// 如果項(xiàng)目依賴中不存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler,也不存在org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet,那么應(yīng)用類型為WebApplicationType.NONE
	// 否則,應(yīng)用類型為WebApplicationType.SERVLET
	this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();

	// 獲取BootstrapRegistryInitializer對(duì)象
	// 從"META-INF/spring.factories"中讀取key為BootstrapRegistryInitializer類型的擴(kuò)展點(diǎn),并實(shí)例化出對(duì)應(yīng)擴(kuò)展點(diǎn)對(duì)象
	// BootstrapRegistryInitializer的作用是可以初始化BootstrapRegistry
	// 下面的DefaultBootstrapContext對(duì)象就是一個(gè)BootstrapRegistry,可以用來注冊(cè)一些對(duì)象,這些對(duì)象可以用在從SpringBoot啟動(dòng)到Spring容器初始化完成的過程中
	// 我的理解:沒有Spring容器之前就利用BootstrapRegistry來共享一些對(duì)象,有了Spring容器之后就利用Spring容器來共享一些對(duì)象

	this.bootstrapRegistryInitializers = new ArrayList<>(
		getSpringFactoriesInstances(BootstrapRegistryInitializer.class));

	// 獲取ApplicationContextInitializer對(duì)象
	// 從"META-INF/spring.factories"中讀取key為ApplicationContextInitializer類型的擴(kuò)展點(diǎn),并實(shí)例化出對(duì)應(yīng)擴(kuò)展點(diǎn)對(duì)象
	// 顧名思義,ApplicationContextInitializer是用來初始化Spring容器ApplicationContext對(duì)象的,比如可以利用ApplicationContextInitializer來向Spring容器中添加ApplicationListener
	setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));

	// 獲取ApplicationListener對(duì)象
	// 從"META-INF/spring.factories"中讀取key為ApplicationListener類型的擴(kuò)展點(diǎn),并實(shí)例化出對(duì)應(yīng)擴(kuò)展點(diǎn)對(duì)象
	// ApplicationListener是Spring中的監(jiān)聽器,并不是SpringBoot中的新概念,不多解釋了
	setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));

	// 推測出Main類(main()方法所在的類)
	// 沒什么具體的作用,邏輯是根據(jù)當(dāng)前線程的調(diào)用棧來判斷main()方法在哪個(gè)類,哪個(gè)類就是Main類
	this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

run(String… args)方法

run()主要負(fù)責(zé)Spring的啟動(dòng):

org.springframework.boot.SpringApplication#run(java.lang.String…)

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
	long startTime = System.nanoTime();
	// 創(chuàng)建DefaultBootstrapContext對(duì)象
	// 用BootstrapRegistryInitializer初始化DefaultBootstrapContext對(duì)象
	// DefaultBootstrapContext用來在spring容器創(chuàng)建之前共享對(duì)象
	DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
	ConfigurableApplicationContext context = null;
	configureHeadlessProperty();

	// 從"META-INF/spring.factories"中讀取key為SpringApplicationRunListener類型的擴(kuò)展點(diǎn),并實(shí)例化出對(duì)應(yīng)擴(kuò)展點(diǎn)對(duì)象
	SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
	// 觸發(fā)SpringApplicationRunListener的starting()
	// 默認(rèn)情況下SpringBoot提供了一個(gè)EventPublishingRunListener,發(fā)布ApplicationStartingEvent事件
	listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
	try {
		ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
		// Environment對(duì)象表示環(huán)境變量,該對(duì)象內(nèi)部主要包含了
		// 1. 當(dāng)前操作系統(tǒng)的環(huán)境變量
		// 2. JVM的一些配置信息
		// 3. -D方式所配置的JVM環(huán)境變量
		ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);


		configureIgnoreBeanInfo(environment);

		// 打印banner
		Banner printedBanner = printBanner(environment);

		// 根據(jù)webApplicationType不同創(chuàng)建不同的ApplicationContext
		context = createApplicationContext();
		context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);

		// refreshContext前的準(zhǔn)備工作,例如注入一些配置Bean
		prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);

		// 調(diào)用applicationContext.refresh();
		refreshContext(context);

		// 空方法
		afterRefresh(context, applicationArguments);

		Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
		if (this.logStartupInfo) {
			// 打印啟動(dòng)時(shí)間日志
			new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), timeTakenToStartup);
		}
		// 發(fā)布ApplicationStartedEvent事件
		// 發(fā)布AvailabilityChangeEvent事件,AvailabilityChangeEvent事件表示狀態(tài)變更狀態(tài),變更后的狀態(tài)為LivenessState.CORRECT
		listeners.started(context, timeTakenToStartup);

		// 調(diào)用ApplicationRunner.run
		// 調(diào)用CommandLineRunner.run
		callRunners(context, applicationArguments);
	}
	catch (Throwable ex) {
		handleRunFailure(context, ex, listeners);
		throw new IllegalStateException(ex);
	}
	try {
		Duration timeTakenToReady = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
		// 發(fā)布ApplicationReadyEvent事件
		// 發(fā)布AvailabilityChangeEvent事件,AvailabilityChangeEvent事件表示狀態(tài)變更狀態(tài),變更后的狀態(tài)為ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC
		listeners.ready(context, timeTakenToReady);
	}
	catch (Throwable ex) {
		handleRunFailure(context, ex, null);
		throw new IllegalStateException(ex);
	}
	return context;
}

創(chuàng)建Environment對(duì)象

Environment對(duì)象表示環(huán)境變量,該對(duì)象內(nèi)部主要包含了:

  • 當(dāng)前操作系統(tǒng)的環(huán)境變量
  • JVM的一些配置信息
  • -D方式所配置的JVM環(huán)境變量

org.springframework.boot.SpringApplication#prepareEnvironment

private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(SpringApplicationRunListeners listeners,
												   DefaultBootstrapContext bootstrapContext, ApplicationArguments applicationArguments) {
	// Create and configure the environment
	// 創(chuàng)建環(huán)境變量,一般是ApplicationServletEnvironment
	ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment();
	// 向environment中添加defaultProperties
	// 將命令行的參數(shù)封裝為SimpleCommandLinePropertySource,加入environment
	configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs());
	// 添加ConfigurationPropertySourcesPropertySource到environment
	ConfigurationPropertySources.attach(environment);

	// 默認(rèn)情況下會(huì)利用EventPublishingRunListener發(fā)布ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件
	// 比如默認(rèn)情況下會(huì)有一個(gè)EnvironmentPostProcessorApplicationListener來消費(fèi)這個(gè)事件
	// 而這個(gè)ApplicationListener接收到這個(gè)事件之后,就會(huì)解析application.properties、application.yml文件,并添加到Environment對(duì)象中去。
	/**
		 * @see EnvironmentPostProcessorApplicationListener
		 */
	listeners.environmentPrepared(bootstrapContext, environment);
	// 將DefaultPropertiesPropertySource移到最后
	DefaultPropertiesPropertySource.moveToEnd(environment);
	Assert.state(!environment.containsProperty("spring.main.environment-prefix"),
				 "Environment prefix cannot be set via properties.");
	bindToSpringApplication(environment);
	if (!this.isCustomEnvironment) {
		environment = convertEnvironment(environment);
	}
	// 為什么又調(diào)用一次?
	ConfigurationPropertySources.attach(environment);
	return environment;
}

創(chuàng)建Spring容器對(duì)象(ApplicationContext)

會(huì)利用ApplicationContextFactory.DEFAULT,根據(jù)應(yīng)用類型創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的Spring容器。

ApplicationContextFactory.DEFAULT為:

ApplicationContextFactory DEFAULT = (webApplicationType) -> {
	try {
		/**
			 * org.springframework.boot.ApplicationContextFactory=\
			 * org.springframework.boot.web.reactive.context.AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext.Factory,\
			 * org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext.Factory
			 */
		for (ApplicationContextFactory candidate : SpringFactoriesLoader
			 .loadFactories(ApplicationContextFactory.class, ApplicationContextFactory.class.getClassLoader())) {
			// 創(chuàng)建的是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
			ConfigurableApplicationContext context = candidate.create(webApplicationType);
			if (context != null) {
				return context;
			}
		}
		return new AnnotationConfigApplicationContext();
	}
	catch (Exception ex) {
		throw new IllegalStateException("Unable create a default ApplicationContext instance, "
										+ "you may need a custom ApplicationContextFactory", ex);
	}
};

所以:

  • 應(yīng)用類型為SERVLET,則對(duì)應(yīng)AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
  • 應(yīng)用類型為REACTIVE,則對(duì)應(yīng)AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext
  • 應(yīng)用類型為普通類型,則對(duì)應(yīng)AnnotationConfigApplicationContext

利用ApplicationContextInitializer初始化Spring容器對(duì)象

默認(rèn)情況下SpringBoot提供了多個(gè)ApplicationContextInitializer,其中比較重要的有ConditionEvaluationReportLoggingListener,別看到它的名字叫XXXListener,但是它確實(shí)是實(shí)現(xiàn)了ApplicationContextInitializer接口的。

org.springframework.boot.autoconfigure.logging.ConditionEvaluationReportLoggingListener#initialize

@Override
public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
	this.applicationContext = applicationContext;
	applicationContext.addApplicationListener(new ConditionEvaluationReportListener());
	if (applicationContext instanceof GenericApplicationContext) {
		// Get the report early in case the context fails to load
		this.report = ConditionEvaluationReport.get(this.applicationContext.getBeanFactory());
	}
}

在它的initialize()方法中會(huì):

  1. 將Spring容器賦值給它的applicationContext屬性
  2. 并且往Spring容器中添加一個(gè)ConditionEvaluationReportListener(ConditionEvaluationReportLoggingListener的內(nèi)部類),它是一個(gè)ApplicationListener
  3. 并生成一個(gè)ConditionEvaluationReport對(duì)象賦值給它的report屬性

ConditionEvaluationReportListener會(huì)負(fù)責(zé)接收ContextRefreshedEvent事件,也就是Spring容器一旦啟動(dòng)完畢就會(huì)觸發(fā)ContextRefreshedEvent,ConditionEvaluationReportListener就會(huì)打印自動(dòng)配置類的條件評(píng)估報(bào)告。

觸發(fā)SpringApplicationRunListener的contextPrepared()

默認(rèn)情況下會(huì)利用EventPublishingRunListener發(fā)布一個(gè)ApplicationContextInitializedEvent事件,默認(rèn)情況下暫時(shí)沒有ApplicationListener消費(fèi)了這個(gè)事件

調(diào)用DefaultBootstrapContext對(duì)象的close()

沒什么特殊的,忽略

將啟動(dòng)類作為配置類注冊(cè)到Spring容器中(load()方法)

將SpringApplication.run(MyApplication.class);中傳入進(jìn)來的類,比如MyApplication.class,作為Spring容器的配置類

觸發(fā)SpringApplicationRunListener的contextLoaded()

默認(rèn)情況下會(huì)利用EventPublishingRunListener發(fā)布一個(gè)ApplicationPreparedEvent事件

刷新Spring容器

調(diào)用Spring容器的refresh()方法,相當(dāng)于執(zhí)行了這樣一個(gè)流程:

AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext();
applicationContext .register(MyApplication.class)
applicationContext .refresh()

觸發(fā)SpringApplicationRunListener的started()

發(fā)布ApplicationStartedEvent事件和AvailabilityChangeEvent事件,AvailabilityChangeEvent事件表示狀態(tài)變更狀態(tài),變更后的狀態(tài)為LivenessState.CORRECT

LivenessState枚舉有兩個(gè)值:

  • CORRECT:表示當(dāng)前應(yīng)用正常運(yùn)行中
  • BROKEN:表示當(dāng)前應(yīng)用還在運(yùn)行,但是內(nèi)部出現(xiàn)問題,暫時(shí)還沒發(fā)現(xiàn)哪里用到了

調(diào)用ApplicationRunner和CommandLineRunner

  1. 獲取Spring容器中的ApplicationRunner類型的Bean
  2. 獲取Spring容器中的CommandLineRunner類型的Bean
  3. 執(zhí)行它們的run()

觸發(fā)SpringApplicationRunListener的ready()

發(fā)布ApplicationReadyEvent事件和AvailabilityChangeEvent事件,AvailabilityChangeEvent事件表示狀態(tài)變更狀態(tài),變更后的狀態(tài)為ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC

ReadinessState枚舉有兩個(gè)值:

ACCEPTING_TRAFFIC:表示當(dāng)前應(yīng)用準(zhǔn)備接收請(qǐng)求

REFUSING_TRAFFIC:表示當(dāng)前應(yīng)用拒絕接收請(qǐng)求,比如Tomcat關(guān)閉時(shí),就會(huì)發(fā)布AvailabilityChangeEvent事件,并且狀態(tài)為REFUSING_TRAFFIC

上述過程拋異常了就觸發(fā)SpringApplicationRunListener的failed()

發(fā)布ApplicationFailedEvent事件。

到此這篇關(guān)于SpringBoot的啟動(dòng)過程源碼詳細(xì)分析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot啟動(dòng)過程源碼內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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