面试官(说一下Spring Boot的启动过程把!)

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介绍 Spring Boot相对于Spring在启动流程上来说并没有太大的区别,只是借助于SpringApplication将启动过程模版化了,并在其中增加了批量注册,自动装配的功能,并开放了一系列的扩展点
对了还有一个重要的区别,原来基于servlet的web应用,是由servlet容器如tomcat来启动spring容器,现在是spring容器来启动servlet容器
常见的扩展点有如下几种
SpringApplicationRunListener
SpringApplicationRunListener它可以在Spring Boot main方法启动过程中接收不同时间点的事件。

public interface SpringApplicationRunListener { // 开始启动 default void starting() { } // environment准备好了 default void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment) { } // context准备好了 default void contextPrepared(ConfigurableApplicationContext context) { } default void contextLoaded(ConfigurableApplicationContext context) { } default void started(ConfigurableApplicationContext context) { } default void running(ConfigurableApplicationContext context) { } default void failed(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception) { }}

Spring Boot中SpringApplicationRunListener的实现类就有一个EventPublishingRunListener,基本就是在各个时间点发布相应的事件,如ApplicationStartingEvent,ApplicationEnvironmentPreparedEvent等,有需要的化可以监听这些事件扩展启动的过程
当我们想用SpringApplicationRunListener进行扩展时,在当前应用的classpath下的META-INF/spring.factories中配置key为org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener的实现类即可
ApplicationListener
ApplicationListener是Spring容器中事件监听接口,用来接收各种事件,典型观察者模式的实现
上面说到Spring Boot在SpringApplication启动过程中会利用EventPublishingRunListener发送各种事件,我们可以利用ApplicationListener进行监听,并增加自己的扩展
Spring Boot中我们可以通过如下三种方式添加自定义的ApplicationListener
  1. 实现ApplicationListener接口,调用SpringApplication#addListeners或者SpringApplication#setListeners注册
  2. 实现ApplicationListener接口,在META-INF/spring.factories文件中配置key=org.springframework.context.ApplicationListener的实现类
  3. 方法上加@EventListener注解
ApplicationContextInitializer
ApplicationContextInitializer是Spring中的扩展点,这个是在ConfigurableApplicationContext类型(或者子类型)的ApplicationContext做refresh之前,允许我们对ConfigurableApplicationContext做进一步的处置
【面试官(说一下Spring Boot的启动过程把!)】我们可以通过如下2种方式添加自定义的SpringApplicationRunListener
  1. 调用springApplication#addInitializers注册
  2. 在META-INF/spring.factories文件中配置key=org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的实现类
CommandLineRunner
CommandLineRunner是Spring Boot特有的扩展接口,和它类似的还有一个ApplicationRunner接口
CommandLineRunner和ApplicationRunner会在ApplicationContext完全启动后开始执行(你可以认为是main方法执行的最后一步)
可以利用这个接口做一些初始化工作,或者打印加载容器中的Bean,方便排查问题
@SpringBootApplication public class DemoApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(DemoApplication.class, args); }@Bean public CommandLineRunner commandLineRunner(ApplicationContext context) { return args -> { String[] bns = context.getBeanDefinitionNames(); for (String beanName : bns) { System.out.println(beanName); } }; } }

如果你对Spring Boot启动过程中的扩展点的默认实现感兴趣的话,可以看一下spring.factories文件
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Spring Boot启动过程 搞懂来Spring Boot的扩展点,再回过头来看Spring Boot的启动过程就比较清晰了
Spring Boot的启动过程大致可以分为如下4步(基于Servlet容器的we应用)
  1. SpringApplication的创建
  2. SpringApplication的启动
  3. WebServer的创建与启动
  4. DispatcherServlet的注册
SpringApplication的创建
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SpringApplication的启动
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WebServer的创建与启动
前面说过WebServer的创建过程是在Spring启动过程中,在子类的onRefresh方法中,因为Servlet容器有很多中,所有用了工厂方法模式来创建对应的工厂,ServletWebServerFactory的自动注册过程我就不分析了,有兴趣的可以自己看看。
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我原来看这块代码的时候比较晕,死活没看懂这个this::selfInitialize是啥意思。然后我就仿造它写了一个Demo
public interface TestInterface {void doSomething(); }

public class TestInterfaceTest {@Test public void doSomething() { // doSomething // real TestInterface testInterface = getInterface(); System.out.println("doSomething"); testInterface.doSomething(); }private TestInterface getInterface() { return this::real; }private void real() { System.out.println("real"); } }

我这个demo应该演示的很清楚了把,它是把接口的实现过程放到一个方法中了,等调用接口的时候会调用方法
你追一遍代码你会发现最终把ServletContextInitializer接口的实现类传到TomcatStarter中了,有什么用呢?后面DispatcherServlet的注册分析
DispatcherServlet的注册
将DispatcherServlet注册到WebServer的过程主要分为如下2个部分
  1. DispatcherServlet被注册到Spring容器中
  2. ServletRegistrationBean包装了DispatcherServlet,并将DispatcherServlet注册到WebServer中
DispatcherServlet怎么被注册到Spring容器中的 很简单,在DispatcherServlet的无参构造方法上加一个断点
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看下一个调用栈,实在DispatcherServletAutoConfiguration中被注入进来的
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这个配置类在spring.factories文件中,所以Spring Boot启动就会加载这个类,但这只是将DispatcherServlet注入到spring容器,所以一定是有其他的Bean把DispatcherServlet注入到Servlet容器中的,查找到用了DispatcherServlet类的Bean就只有DispatcherServletRegistrationBean
// DispatcherServletAutoConfiguration.java@Configuration(proxyBeanMethods = false) @Conditional(DefaultDispatcherServletCondition.class) @ConditionalOnClass(ServletRegistration.class) @EnableConfigurationProperties({ HttpProperties.class, WebMvcProperties.class }) protected static class DispatcherServletConfiguration { @Bean(name = DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_BEAN_NAME) public DispatcherServlet dispatcherServlet(HttpProperties httpProperties, WebMvcProperties webMvcProperties) { DispatcherServlet dispatcherServlet = new DispatcherServlet(); dispatcherServlet.setDispatchOptionsRequest(webMvcProperties.isDispatchOptionsRequest()); dispatcherServlet.setDispatchTraceRequest(webMvcProperties.isDispatchTraceRequest()); dispatcherServlet.setThrowExceptionIfNoHandlerFound(webMvcProperties.isThrowExceptionIfNoHandlerFound()); dispatcherServlet.setPublishEvents(webMvcProperties.isPublishRequestHandledEvents()); dispatcherServlet.setEnableLoggingRequestDetails(httpProperties.isLogRequestDetails()); return dispatcherServlet; } @Bean @ConditionalOnBean(MultipartResolver.class) @ConditionalOnMissingBean(name = DispatcherServlet.MULTIPART_RESOLVER_BEAN_NAME) public MultipartResolver multipartResolver(MultipartResolver resolver) { // Detect if the user has created a MultipartResolver but named it incorrectly return resolver; }}@Configuration(proxyBeanMethods = false) @Conditional(DispatcherServletRegistrationCondition.class) @ConditionalOnClass(ServletRegistration.class) @EnableConfigurationProperties(WebMvcProperties.class) @Import(DispatcherServletConfiguration.class) protected static class DispatcherServletRegistrationConfiguration { @Bean(name = DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_REGISTRATION_BEAN_NAME) @ConditionalOnBean(value = https://www.it610.com/article/DispatcherServlet.class, name = DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_BEAN_NAME) public DispatcherServletRegistrationBean dispatcherServletRegistration(DispatcherServlet dispatcherServlet, WebMvcProperties webMvcProperties, ObjectProvider multipartConfig) { DispatcherServletRegistrationBean registration = new DispatcherServletRegistrationBean(dispatcherServlet, webMvcProperties.getServlet().getPath()); registration.setName(DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_BEAN_NAME); registration.setLoadOnStartup(webMvcProperties.getServlet().getLoadOnStartup()); multipartConfig.ifAvailable(registration::setMultipartConfig); return registration; }}

为什么DispatcherServletRegistrationBean能把DispatcherServlet注入到Servelt容器中呢?
这时候就不得不提我们在《面试官:说一下Spring MVC的启动流程呗!》提到的ServletContainerInitializer接口了,Servlet3.0之后Servlet容器启动后得回掉ServletContainerInitializer#onStartup方法,这是规范得遵守。
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我直接总结一下把,你对着我的流程图debug就懂了
  1. 通过DispatcherServletAutoConfiguration往spring容器中注入DispatcherServlet
  2. DispatcherServlet被包装为DispatcherServletRegistrationBean,用于向Servlet容器中注册
  3. 在Tomcat创建阶段,将ServletContainerInitializer接口的实现类(即selfInitialize方法)设置到TomcatStarter中
  4. 把TomcatStarter注册到Tomcat中
  5. Tomcat启动后,会调用ServletContainerInitializer#onStartup,即调用TomcatStarter#onStartup,接着调用ServletWebServerApplicationContext#selfInitialize
  6. selfInitialize方法回调用ServletContextInitializer#onStartup方法
  7. DispatcherServletRegistrationBean实现类ServletContextInitializer接口,所以会调用父类的
    RegistrationBean#onStartup方法
  8. 在RegistrationBean#onStartup方法中会把内部维护的Servlet,Listener,Filter注册到ServletContext中
参考博客 [1]

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