Spring Boot启动流程分析

2023-09-24 07:54:06 74

引言

早在15年的时候就开始用springboot进行开发了，然而一直就只是用用，并没有深入去了解springboot是以什么原理怎样工作的，说来也惭愧。今天让我们从springboot启动开始，深入了解一下springboot的工作原理。

为什么用springboot

在使用一个东西或者一个工具之前，我们总是会问自己，我为什么要用？用他能给我带来什么好处？

*最大的好处就是springboot遵从了java**约定大于配置**不用面对一大堆的配置文件，springboot是根据你用的包来决定提供什么配置。

*服务器以jar包的形式内嵌于项目中，对于微服务满天飞的情况，springboot天生适合微服务架构，方便部署。

*提供devtools从此改代码就需重启成为历史。

有优点就一定有缺点，缺点来源于优点优点来源于缺点（感觉在说哲学问题了哈哈哈）

*正因为配置对开发者不透明，不看源码会不清楚springboot如何进行诸如JDBC加载、事务管理等，出现错误也很难调错。

*自动配置之后要自定义配置需编码javaConfig，需要了解这些配置类api。

*版本迭代太快，新版本对老版本改动太多导致不兼容，比如1.3.5之前的springBootTest和1.4.0之后的springBootTest。

只有合适的架构才是最好的架构如果能接受springboot这些缺点，springboot确实是一个可以提高开发效率的不错的选择。

启动流程

扯了这么多，该上正题了，让我们来看看springboot是怎样启动和启动做了哪些事情。

以下代码是springboot项目标准的启动方式，使用注解@SpringBootApplication并且在main方法中调用SpringApplication的run方法，就可以完成。我们就从这个run方法开始看看springboot的启动过程。

@SpringBootApplication
publicclassApplication{
publicstaticvoidmain(String[]args){
SpringApplication.run(Application.class,args);
}
}

我们进入run方法，可以看到最终是调用了newSpringApplication(sources).run(args);newSpringApplication(sources).run(args);这个方法，可以看到，springBoot的启动可以分为两个部分，第一部分：SpringApplication的实例化；第二部分：调用该实例运行run方法。我们先来看看这个SpringApplication的实例化过程。

privatevoidinitialize(Object[]sources){
if(sources!=null&&sources.length>0){
this.sources.addAll(Arrays.asList(sources));
}
//判定是否为webEnvironment
this.webEnvironment=deduceWebEnvironment();
//实例化并加载所有可以加载的ApplicationContextInitializer
setInitializers((Collection)getSpringFactoriesInstances(
ApplicationContextInitializer.class));
//实例化并加载所有可以加载的ApplicationListener
setListeners((Collection)
getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
this.mainApplicationClass=deduceMainApplicationClass();
}

关键点在两个set方法上**

setInitializers((Collection)getSpringFactoriesInstances(

ApplicationContextInitializer.class))**和**setListeners((Collection)

getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class))**这两个方法一毛一样，挑实例化ApplicationContextInitializer讲一讲。

privateCollectiongetSpringFactoriesInstances(Classtype,
Class[]parameterTypes,Object...args){
//拿到类加载器
ClassLoaderclassLoader=Thread.currentThread().getContextClassLoader();
//Usenamesandensureuniquetoprotectagainstduplicates
//使用loadFactoryNames方法载入所有的ApplicationContextInitializer的类全限定名
Setnames=newLinkedHashSet(
SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type,classLoader));
//使用反射将所有的ApplicationContextInitializer实例化
Listinstances=createSpringFactoriesInstances(type,parameterTypes,
classLoader,args,names);
//排序
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
returninstances;
}

自动配置的关键就是这个getSpringFactoriesInstances方法,确切的说是这个方法里的loadFactoryNames方法，浪我们看看这个loadFactoryNames方法干了啥，咋就能实现自动配置。

publicstaticListloadFactoryNames(ClassfactoryClass,ClassLoaderclassLoader){
StringfactoryClassName=factoryClass.getName();
try{
Enumerationurls=classLoader!=null?classLoader.getResources("META-INF/spring.factories"):ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
ArrayListresult=newArrayList();
while(urls.hasMoreElements()){
URLurl=(URL)urls.nextElement();
Propertiesproperties=PropertiesLoaderUtils.loadProperties(newUrlResource(url));
StringfactoryClassNames=properties.getProperty(factoryClassName);
result.addAll(Arrays.asList(StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(factoryClassNames)));
}
returnresult;
}catch(IOExceptionvar8){
thrownewIllegalArgumentException("Unabletoload["+factoryClass.getName()+"]factoriesfromlocation["+"META-INF/spring.factories"+"]",var8);
}
}

可以看到这个方法就做了一件事，就是从META-INF/spring.factories这个路径取出所有”url”来，我们可以去到这个路径下看看到底是些啥？

#Initializers
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
org.springframework.boot.autoconfigure.logging.AutoConfigurationReportLoggingInitializer
#ApplicationListeners
org.springframework.context.ApplicationListener=\
org.springframework.boot.autoconfigure.BackgroundPreinitializer

这下大家都应该明白了，spring是通过将所有你加载的jar包中找到它需要的ApplicationContextInitializer来进行动态的配置的，只要你有用到特定的maven包，初始化的时候会找这个包下的META-INF/spring.factories的需要的类比如ApplicationContextInitializer进行实例化bean，你就可以用了，不需要任何配置。

说到这已经将所有SpringApplication实例化说完了，只是在加载完ApplicationContextInitializer和ApplicationListener这之后还有一步，就是找到启动类所在的位置并且设入属性mainApplicationClass中。

接下来让我们回到newSpringApplication(sources).run(args)方法来看看run方法是怎么run的。

publicConfigurableApplicationContextrun(String...args){
//开启启动计时器，项目启动完会打印执行时间出来
StopWatchstopWatch=newStopWatch();
stopWatch.start();
ConfigurableApplicationContextcontext=null;
FailureAnalyzersanalyzers=null;
configureHeadlessProperty();
//获取SpringApplicationRunListener并启动监听器
SpringApplicationRunListenerslisteners=getRunListeners(args);
listeners.starting();
try{
ApplicationArgumentsapplicationArguments=newDefaultApplicationArguments(
args);
//环境变量的加载
ConfigurableEnvironmentenvironment=prepareEnvironment(listeners,
applicationArguments);
//启动后console的打印出来的一堆配置信息
BannerprintedBanner=printBanner(environment);
//终极大boss->ApplicationContext实例化
context=createApplicationContext();
analyzers=newFailureAnalyzers(context);
prepareContext(context,environment,listeners,applicationArguments,
printedBanner);
refreshContext(context);
afterRefresh(context,applicationArguments);
listeners.finished(context,null);
stopWatch.stop();
if(this.logStartupInfo){
newStartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
.logStarted(getApplicationLog(),stopWatch);
}
returncontext;
}
catch(Throwableex){
handleRunFailure(context,listeners,analyzers,ex);
thrownewIllegalStateException(ex);
}
}

从这个方法里面做的最关键的三件事情就是：

获取监听器并启动

加载环境变量，该环境变量包括systemenvironment、classpathenvironment和用户自己加的application.properties

创建ApplicationContext

privatevoidprepareContext(ConfigurableApplicationContextcontext,
ConfigurableEnvironmentenvironment,SpringApplicationRunListenerslisteners,
ApplicationArgumentsapplicationArguments,BannerprintedBanner){
context.setEnvironment(environment);
postProcessApplicationContext(context);
applyInitializers(context);
listeners.contextPrepared(context);
if(this.logStartupInfo){
logStartupInfo(context.getParent()==null);
logStartupProfileInfo(context);
}
//Addbootspecificsingletonbeans
context.getBeanFactory().registerSingleton("springApplicationArguments",
applicationArguments);
if(printedBanner!=null){
context.getBeanFactory().registerSingleton("springBootBanner",printedBanner);
}
//Loadthesources
Set

Spring Boot启动流程分析

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