Примечание. Анализ исходного кода соответствует версии SpringBoot 2.1.0.RELEASE.

1 Уроки прошлого

Эта статья продолжаетКак устроены различные Starters, созданные в SpringBoot? Исходный код SpringBoot (шесть)

Ознакомившись со старым и узнав новое, давайте вкратце повторим содержание предыдущей статьи.В предыдущей статье мы разобралиКак устроены различные Starters, созданные в SpringBoot?, а теперь повторите и суммируйте ключевые моменты:

spring-boot-starter-xxxНачальные зависимости не имеют ни строчки кода, а прямо или косвенно зависятxxx-autoconfigureмодуль, покаxxx-autoconfigureмодуль берет на себяspring-boot-starter-xxxНачните полагаться на реализацию автоматической настройки;
xxx-autoconfigureМодуль автоконфигурации вводит некоторые необязательные зависимости, которые не передаютсяspring-boot-starter-xxxВ начальных зависимостях это сборка начальных зависимостей.ключевой момент;
spring-boot-starter-xxxЗависит от запускаявныйВводит некоторые необязательные зависимости, которые работают при автоматической настройке, тем самым запускаяxxx-autoconfigureЛогика автоматической настройки (например, создание определенных подходящих конфигурацийbean);
После первых трех шагов подготовки, пока наш проект вводит начальную зависимость, ее можно использовать «из коробки», вместо того, чтобы вручную создавать некоторыеbeanЖдать.

2 Введение

Изначально эта статья будет продолжением анализа исходного кода автоматической настройки SpringBoot, я и хочу его проанализировать.spring-boot-starter-webКаков исходный код автоматической настройки. Но учитываяspring-boot-starter-webЛогика автоконфигурации со встроеннымTomcatи так далее, поэтому я хочу проанализировать встроенный в SpringBootTomcatСоответствующий исходный код будет продолжать анализироватьсяspring-boot-starter-webАвтоконфигурируемый исходный код.

Поэтому в этой статье мы рассмотримКаков процесс запуска SpringBoot?

3 Как написать класс запуска SpringBoot

Мы все знаем, что мы запускаем проект SpringBoot и представляем связанные с нимStartersи связанные зависимости, напишите класс запуска, а затем отметьте класс запуска на@SpringBootApplicationАннотируйте, а затем вы можете запустить запущенный проект, следующий код:

//MainApplication.java

@SpringBootApplication
public class MainApplication {
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(MainApplication.class, args);
	}
}

В приведенном выше коде мыMainApplicationСтартовый класс помечен@SpringBootApplicationаннотации, а затем вmainвызов функцииSpringApplication.run(MainApplication.class, args);Этот код завершает процесс запуска SpringBoot, который очень прост.

4 @SpringBootApplication

Теперь давайте проанализируем аннотации в классе запуска.@SpringBootApplicationОбратите внимание, перейдите непосредственно к исходному коду:

// SpringBootApplication.java 

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = { // TODO 这两个排除过滤器TypeExcludeFilter和AutoConfigurationExcludeFilter暂不知道啥作用
		@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
		@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
        // 等同于EnableAutoConfiguration注解的exclude属性
	@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)
	Class<?>[] exclude() default {};
        // 等同于EnableAutoConfiguration注解的excludeName属性
	@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)
	String[] excludeName() default {};
        // 等同于ComponentScan注解的basePackages属性
	@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackages")
	String[] scanBasePackages() default {};
        // 等同于ComponentScan注解的basePackageClasses属性
	@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackageClasses")
	Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};
}

можно увидеть,@SpringBootApplicationАннотация представляет собой составную аннотацию, в основном состоящую из@SpringBootConfiguration,@EnableAutoConfigurationи@ComponentScanЭти три аннотации объединены.

следовательно@SpringBootApplicationАннотация в основном используется как класс конфигурации, который может запускать логику сканирования пакетов и автоматической настройки, тем самым делая SpringBoot родственным.beanзарегистрирован в контейнере Spring.

5 Каков процесс запуска SpringBoot?

Далее находится в центре внимания этой статьи, давайте проанализируемКаков процесс запуска SpringBoot?

давайте смотреть впередmainв функцииSpringApplication.run(MainApplication.class, args);этот код, тоSpringApplicationДля чего этот класс?

SpringApplicationКласс используется для запуска проекта SpringBoot, который можно найти в javamainметод, пока мы знаем, что этого достаточно. увидеть нижеSpringApplication.run(MainApplication.class, args);Исходный код этого кода:

// SpringApplication.java

// run方法是一个静态方法，用于启动SpringBoot
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?> primarySource,
		String... args) {
	// 继续调用静态的run方法
	return run(new Class<?>[] { primarySource }, args);
}

статический вышеrunМетод продолжает вызывать другой статическийrunметод:

// SpringApplication.java

// run方法是一个静态方法，用于启动SpringBoot
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources,
		String[] args) {
	// 构建一个SpringApplication对象，并调用其run方法来启动
	return new SpringApplication(primarySources).run(args);
}

Как показано в приведенном выше коде, вы можете видеть, чтоSpringApplicationобъект, а затем вызвать егоrunметод для запуска проекта SpringBoot. оSpringApplicationКак устроен объект, мы разберем позже, а сейчас непосредственно посмотрим на исходный код процесса запуска:

// SpringApplication.java

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
	// new 一个StopWatch用于统计run启动过程花了多少时间
	StopWatch stopWatch = new StopWatch();
	// 开始计时
	stopWatch.start();
	ConfigurableApplicationContext context = null;
	// exceptionReporters集合用来存储异常报告器，用来报告SpringBoot启动过程的异常
	Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
	// 配置headless属性，即“java.awt.headless”属性，默认为ture
	// 其实是想设置该应用程序,即使没有检测到显示器,也允许其启动.对于服务器来说,是不需要显示器的,所以要这样设置.
	configureHeadlessProperty();
	// 【1】从spring.factories配置文件中加载到EventPublishingRunListener对象并赋值给SpringApplicationRunListeners
	// EventPublishingRunListener对象主要用来发射SpringBoot启动过程中内置的一些生命周期事件，标志每个不同启动阶段
	SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
	// 启动SpringApplicationRunListener的监听，表示SpringApplication开始启动。
	// 》》》》》发射【ApplicationStartingEvent】事件
	listeners.starting();
	try {
		// 创建ApplicationArguments对象，封装了args参数
		ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(
				args);
		// 【2】准备环境变量，包括系统变量，环境变量，命令行参数，默认变量，servlet相关配置变量，随机值，
		// JNDI属性值，以及配置文件（比如application.properties）等，注意这些环境变量是有优先级的
		// 》》》》》发射【ApplicationEnvironmentPreparedEvent】事件
		ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,
				applicationArguments);
		// 配置spring.beaninfo.ignore属性，默认为true，即跳过搜索BeanInfo classes.
		configureIgnoreBeanInfo(environment);
		// 【3】控制台打印SpringBoot的bannner标志
		Banner printedBanner = printBanner(environment);
		// 【4】根据不同类型创建不同类型的spring applicationcontext容器
		// 因为这里是servlet环境，所以创建的是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext容器对象
		context = createApplicationContext();
		// 【5】从spring.factories配置文件中加载异常报告期实例，这里加载的是FailureAnalyzers
		// 注意FailureAnalyzers的构造器要传入ConfigurableApplicationContext，因为要从context中获取beanFactory和environment
		exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
				SpringBootExceptionReporter.class,
				new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context); // ConfigurableApplicationContext是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的父接口
		// 【6】为刚创建的AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext容器对象做一些初始化工作，准备一些容器属性值等
		// 1）为AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的属性AnnotatedBeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner设置environgment属性
		// 2）根据情况对ApplicationContext应用一些相关的后置处理，比如设置resourceLoader属性等
		// 3）在容器刷新前调用各个ApplicationContextInitializer的初始化方法，ApplicationContextInitializer是在构建SpringApplication对象时从spring.factories中加载的
		// 4）》》》》》发射【ApplicationContextInitializedEvent】事件，标志context容器被创建且已准备好
		// 5）从context容器中获取beanFactory，并向beanFactory中注册一些单例bean，比如applicationArguments，printedBanner
		// 6）TODO 加载bean到application context，注意这里只是加载了部分bean比如mainApplication这个bean，大部分bean应该是在AbstractApplicationContext.refresh方法中被加载？这里留个疑问先
		// 7）》》》》》发射【ApplicationPreparedEvent】事件，标志Context容器已经准备完成
		prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
				printedBanner);
		// 【7】刷新容器，这一步至关重要，以后会在分析Spring源码时详细分析，主要做了以下工作：
		// 1）在context刷新前做一些准备工作，比如初始化一些属性设置，属性合法性校验和保存容器中的一些早期事件等；
		// 2）让子类刷新其内部bean factory,注意SpringBoot和Spring启动的情况执行逻辑不一样
		// 3）对bean factory进行配置，比如配置bean factory的类加载器，后置处理器等
		// 4）完成bean factory的准备工作后，此时执行一些后置处理逻辑，子类通过重写这个方法来在BeanFactory创建并预准备完成以后做进一步的设置
		// 在这一步，所有的bean definitions将会被加载，但此时bean还不会被实例化
		// 5）执行BeanFactoryPostProcessor的方法即调用bean factory的后置处理器：
		// BeanDefinitionRegistryPostProcessor（触发时机：bean定义注册之前）和BeanFactoryPostProcessor（触发时机：bean定义注册之后bean实例化之前）
		// 6）注册bean的后置处理器BeanPostProcessor，注意不同接口类型的BeanPostProcessor；在Bean创建前后的执行时机是不一样的
		// 7）初始化国际化MessageSource相关的组件，比如消息绑定，消息解析等
		// 8）初始化事件广播器，如果bean factory没有包含事件广播器，那么new一个SimpleApplicationEventMulticaster广播器对象并注册到bean factory中
		// 9）AbstractApplicationContext定义了一个模板方法onRefresh，留给子类覆写，比如ServletWebServerApplicationContext覆写了该方法来创建内嵌的tomcat容器
		// 10）注册实现了ApplicationListener接口的监听器，之前已经有了事件广播器，此时就可以派发一些early application events
		// 11）完成容器bean factory的初始化，并初始化所有剩余的单例bean。这一步非常重要，一些bean postprocessor会在这里调用。
		// 12）完成容器的刷新工作，并且调用生命周期处理器的onRefresh()方法，并且发布ContextRefreshedEvent事件
		refreshContext(context);
		// 【8】执行刷新容器后的后置处理逻辑，注意这里为空方法
		afterRefresh(context, applicationArguments);
		// 停止stopWatch计时
		stopWatch.stop();
		// 打印日志
		if (this.logStartupInfo) {
			new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
					.logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
		}
		// 》》》》》发射【ApplicationStartedEvent】事件，标志spring容器已经刷新，此时所有的bean实例都已经加载完毕
		listeners.started(context);
		// 【9】调用ApplicationRunner和CommandLineRunner的run方法，实现spring容器启动后需要做的一些东西比如加载一些业务数据等
		callRunners(context, applicationArguments);
	}
	// 【10】若启动过程中抛出异常，此时用FailureAnalyzers来报告异常
	// 并》》》》》发射【ApplicationFailedEvent】事件，标志SpringBoot启动失败
	catch (Throwable ex) {
		handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);
		throw new IllegalStateException(ex);
	}

	try {
		// 》》》》》发射【ApplicationReadyEvent】事件，标志SpringApplication已经正在运行即已经成功启动，可以接收服务请求了。
		listeners.running(context);
	}
	// 若出现异常，此时仅仅报告异常，而不会发射任何事件
	catch (Throwable ex) {
		handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);
		throw new IllegalStateException(ex);
	}
	// 【11】最终返回容器
	return context;
}

Приведенный выше код — это процесс запуска SpringBoot, аннотации также очень подробные, а также отмечены основные шаги.【x】, основные этапы сводятся к следующему:

отspring.factoriesв файле конфигурациинагрузкаEventPublishingRunListenerобъект, объект имеетSimpleApplicationEventMulticasterСвойства, которые используются для генерации встроенных событий жизненного цикла на разных этапах процесса запуска SpringBoot;
Подготовьте переменные среды, включая системные переменные, переменные среды, аргументы командной строки, переменные по умолчанию,servletСвязанные переменные конфигурации, случайные значения и файлы конфигурации (например,application.properties)Ждать;
консольраспечатать SpringBootbannnerлоготип;
Создавайте различные видыapplicationcontextконтейнер, потому что здесьservletсреда, поэтому то, что создано,AnnotationConfigServletWebServerApplicationContextконтейнерный объект;
отspring.factoriesв файле конфигурациинагрузкаFailureAnalyzersобъект, используется для сообщения об исключениях во время запуска SpringBoot;
Выполните некоторую инициализацию только что созданного объекта-контейнера., подготовьте некоторые значения свойств контейнера и т. д., правильноApplicationContextПримените соответствующую постобработку и вызовите каждыйApplicationContextInitializerМетод инициализации для выполнения некоторой логики инициализации и т.д.;
Обновить контейнер, этот шаг имеет решающее значение. например, вызовbean factoryпостпроцессор, регистрацияBeanPostProcessorПостпроцессор, инициализировать вещатель событий и транслировать событие, инициализировать остальные синглтоныbeanСоздать встроенный с помощью SpringBootTomcatЗдесь реализована важная и сложная логика, такая как сервер.Основные шаги можно увидеть в комментариях к коду.Логика здесь будет подробно проанализирована в будущей теме весеннего анализа исходного кода;
Выполнение логики постобработки после обновления контейнера, обратите внимание, что это пустой метод;
перечислитьApplicationRunnerиCommandLineRunnerметод запуска, мы реализуем эти два интерфейса, и после запуска контейнера Spring могут понадобиться некоторые вещи, такие как загрузка некоторых бизнес-данных и т. д .;
Сообщить об исключении при запуске, то есть если при запуске возникает исключение, используйтеFailureAnalyzersсообщать об исключениях;
наконец-товернуть объект-контейнер, где вызывающий метод не объявляет объект для получения.

Конечно, во время процесса запуска SpringBoot каждая отдельная фаза запуска будет генерировать разные встроенные события жизненного цикла, такие как подготовкаenvironmentзапустится раньшеApplicationStartingEventсобытие, вenvironmentзапустится по готовностиApplicationEnvironmentPreparedEventсобытие, сгенерированное перед обновлением контейнераApplicationPreparedEventСобытия и т. д. Короче говоря, SpringBoot имеет в общей сложности 7 встроенных событий жизненного цикла.В дополнение к маркировке различных этапов запуска SpringBoot, некоторые слушатели также будут прослушивать соответствующие события жизненного цикла для выполнения некоторой логики инициализации запуска.

6 Резюме

Что ж, процесс запуска SpringBoot был проанализирован.Это содержание в основном дает нам общее представление о процессе запуска SpringBoot.Необязательно сейчас вникать в каждую деталь, чтобы не потерять ее.главная линия, теперь у нас есть общее представление о процессе запуска SpringBoot, и мы углубимся в некоторые важные этапы процесса запуска в будущем анализе исходного кода.