Spring|Spring Boot的启动流程 spring|boot|spring|java|Boot

文章目录

Spring Boot
- Spring Boot概念
- Spring Boot的启动流程
- - 1. 构造SpringApplection的实例
  - 2. 调用实例的run方法
- Spring Boot启动流程总结：

Spring Boot Spring Boot概念 Spring Boot是作为Spring的脚手架框架，其本身并不提供Spring的核心功能，而是来达到快速构建项目、预置三方配置、开箱即用的目的。
从本质上来说，Spring Boot就是Spring，它做了那些没有它你自己也会去做的Spring Bean配置。
Spring Boot使用“习惯优于配置”的理念让你的项目快速地运行起来，使用Spring Boot很容易创建一个能独立运行、准生产级别、基于Spring框架的项目，使用Spring Boot你可以不用或者只需要很少的Spring配置。
Spring Boot有如下的优点：

可以快速构建项目；
可以对主流开发框架的无配置集成；
项目可独立运行，无需外部依赖Servlet容器；
提供运行时的应用监控；
可以极大地提高开发、部署效率；
可以与云计算天然集成。

Spring Boot的启动流程首先，Spring Boot项目创建完成会默认生成一个名为 *Application 的入口类，我们是通过该类的main方法启动Spring Boot项目的。在main方法中，通过SpringApplication的静态方法，即run方法进行SpringApplication类的实例化操作，然后再针对实例化对象调用另外一个run方法来完成整个项目的初始化和启动。

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再调用另外一个run方法：

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我们可以看到run方法里主要干了两件事：

构造SpringApplection的实例
调用实例的run方法

1. 构造SpringApplection的实例
构造SpringApplection的实例过程主要干了下面几件事：

把参数sources设置到SpringApplection属性中，这个sources可以是任何类型的参数
获取应用类型，判断是否是web程序，并设置到webEnvironment的boolean属性中
创建并初始化ApplectionInitializer（初始化器），设置到initializers属性中
创建并初始化ApplicationListener（初监听器），设置到listeners属性中
初始化主类mainApplectionClass，定位main方法。

我们追踪其源码：

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然后我们跟进这个 this构造，可以看到初始化了很多成员变量：

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我们将其提炼出来，他主要进行了下面的代码

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) { this.resourceLoader = resourceLoader; Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null"); this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources)); //获取应用类型，判断是不是web程序 this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath(); //获取所有初始化器 this.setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class)); //获取所有监听器 this.setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class)); //定位main方法 this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass(); }

首先是把参数sources设置到SpringApplection属性中，这个sources可以是任何类型的参数
【Spring|Spring Boot的启动流程】然后我们再获取应用类型，判断是否是web程序，并设置到webEnvironment的boolean属性中，我们跟进deduceFromClasspath函数：

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从返回结果我们可以看出应用类型一共有三种，分别是

返回值	说明
NONE	非web应用，即不会启动服务器
SERVLET	基于servlet的web应用
REACTIVE	响应式web应用（暂未接触过）

static WebApplicationType deduceFromClasspath() { if (ClassUtils.isPresent("org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler", (ClassLoader)null) && !ClassUtils.isPresent("org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet", (ClassLoader)null) && !ClassUtils.isPresent("org.glassfish.jersey.servlet.ServletContainer", (ClassLoader)null)) { return REACTIVE; } else { String[] var0 = SERVLET_INDICATOR_CLASSES; int var1 = var0.length; for(int var2 = 0; var2 < var1; ++var2) { String className = var0[var2]; if (!ClassUtils.isPresent(className, (ClassLoader)null)) { return NONE; } } return SERVLET; } }

判断一共涉及四个常量：
WEBFLUX_INDICATOR_CLASS ， WEBMVC_INDICATOR_CLASS，JERSEY_INDICATOR_CLASS，SERVLET_INDICATOR_CLASSES
springboot在初始化容器的时候，会对以上四个常量所对应的class进行判断，看看他们是否存在，从而返回应用类型！
常量代表哪些class，也在当前类中：

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然后是创建并初始化ApplectionInitializer，设置到initializers属性中，该步骤调用了getSpringFactoriesInstances函数，我们跟进其源码：

private Collection getSpringFactoriesInstances(Class type) { return getSpringFactoriesInstances(type, new Class[] {}); }private Collection getSpringFactoriesInstances(Class type, Class[] parameterTypes, Object... args) { ClassLoader classLoader = getClassLoader(); // Use names and ensure unique to protect against duplicates // 获取所有初始化器的名称集合 Set names = new LinkedHashSet<>(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader)); // 根据名称集合实例化这些初始化器 List instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names); // 排序 AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances); return instances; }

从源代码中，我们可以看出是在META-INF/spring.factories配置文件里获取初始化器，然后实例化、排序后再设置到initializers属性中。
然后是创建并初始化ApplicationListener，设置到listeners属性中，该步骤调用了getSpringFactoriesInstances函数，步骤和上一步获取初始化器一样
最后初始化主类mainApplectionClass，我们继续跟踪源码进入deduceMainApplicationClass方法

private Class deduceMainApplicationClass() { try { // 通过创建运行时异常的方式获取栈 StackTraceElement[] stackTrace = new RuntimeException().getStackTrace(); // 遍历获取main方法所在的类并且返回 for (StackTraceElement stackTraceElement : stackTrace) { if ("main".equals(stackTraceElement.getMethodName())) { return Class.forName(stackTraceElement.getClassName()); } } } catch (ClassNotFoundException ex) { // Swallow and continue } return null; }

其实遍历当前虚拟机栈获取main方法所在的类并且返回
2. 调用实例的run方法
SpringApplication调用的run方法的大致流程，如下图：

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其中，SpringApplication在run方法中重点做了以下操作：

获取监听器和参数配置；
打印Banner信息；
创建并初始化容器；
监听器发送通知。

当然，除了上述核心操作，run方法运行过程中还涉及启动时长统计、异常报告、启动日志、异常处理等辅助操作。
比较完整的流程，可以参考如下源代码：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) { // 创建StopWatch对象，用于统计run方法启动时长。 StopWatch stopWatch = new StopWatch(); // 启动统计 stopWatch.start(); ConfigurableApplicationContext context = null; Collection exceptionReporters = new ArrayList<>(); // 配置Headless属性 configureHeadlessProperty(); // 获得SpringApplicationRunListener数组， // 该数组封装于SpringApplicationRunListeners对象的listeners中。 SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args); // 启动监听，遍历SpringApplicationRunListener数组每个元素，并执行。 listeners.starting(); try { // 创建ApplicationArguments对象 ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args); // 加载属性配置，包括所有的配置属性。 ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments); configureIgnoreBeanInfo(environment); // 打印 Banner Banner printedBanner = printBanner(environment); // 创建容器 context = createApplicationContext(); // 异常报告器 exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class, new Class[]{ConfigurableApplicationContext.class}, context); // 准备容器，组件对象之间进行关联。 prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner); // 初始化容器 refreshContext(context); // 初始化操作之后执行，默认实现为空。 afterRefresh(context, applicationArguments); // 停止时长统计 stopWatch.stop(); // 打印启动日志 if (this.logStartupInfo) { new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch); } // 通知监听器：容器完成启动。 listeners.started(context); // 调用ApplicationRunner和CommandLineRunner的运行方法。 callRunners(context, applicationArguments); } catch (Throwable ex) { // 异常处理 handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners); throw new IllegalStateException(ex); }try { // 通知监听器：容器正在运行。 listeners.running(context); } catch (Throwable ex) { // 异常处理 handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null); throw new IllegalStateException(ex); } return context; }

Spring Boot启动流程总结：

--------------------------------创建springbootApplication对象--------------------------------------------- 1. 创建springbootApplication对象springboot容器初始化操作 2. 获取当前应用的启动类型。 2.1：通过判断当前classpath是否加载servlet类，返回servlet web启动方式。 2.2：webApplicationType三种类型： 1.reactive：响应式启动（spring5新特性） 2.none:即不嵌入web容器启动（springboot放在外部服务器运行） 3.servlet:基于web容器进行启动 3. 读取springboot下的META-INFO/spring.factories文件，获取对应的ApplicationContextInitializer装配到集合 4. 读取springboot下的META-INFO/spring.factories文件，获取对应的ApplicationListener装配到集合 5. mainApplicationClass，获取当前运行的主函数------------------调用springbootApplication对象的run方法，实现启动，返回当前容器的上下文---------------------------------------------- 1. 调用run方法启动 2. StopWatch stopWatch = new StopWatch()，记录项目启动时间 3. getRunListeners，读取META-INF/spring.factores，将SpringApplicationRunListeners类型存到集合中 4. listeners.starting(); 循环调用starting方法 5. prepareEnvironment(listeners, applicationArguments); 将配置文件读取到容器中读取多数据源：classpath:/,classpath:/config/,file:./,file:./config/底下。其中classpath是读取编译后的，file是读取编译前的支持yml，yaml，xml，properties 6. Banner printedBanner = printBanner(environment); 开始打印banner图，就是sprongboot启动最开头的图案 7. 初始化AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext对象 8. 刷新上下文，调用注解，refreshContext(context); 9. 创建tomcat 10. 加载springmvc 11. 刷新后的方法，空方法，给用户自定义重写afterRefresh（） 12. stopWatch.stop(); 结束计时 13. 使用广播和回调机制告诉监听者springboot容器已经启动化成功，listeners.started(context); 14. 使用广播和回调机制告诉监听者springboot容器已经启动化成功，listeners.started(context); 15. 返回上下文