SpringBoot-启动流程
本文内容纲要：
-SpringBoot-启动流程
-启动
-启动类
-初始化配置
-创建应用上下文
-刷新应用上下文
-配置工厂对象，包括上下文类加载器，bean工厂发布处理器
-注册并实例化bean工厂发布处理器,并调用他们
-注册并实例化bean发布处理器
-初始化一些与上下文有特别关系的bean对象
-实例化所有bean工厂缓存的bean对象
-发布通知-通知上下文刷新完成
-通知监听者-启动程序完成
SpringBoot-启动流程
平时开发springboot项目的时候，一个SpringBootApplication注解加一个main方法就可以启动服务器运行起来（默认tomcat），看了下源码，这里讲下认为主要的流程
主要流程如下
0.启动main方法开始
1.初始化配置：通过类加载器，（loadFactories）读取classpath下所有的spring.factories配置文件，创建一些初始配置对象；通知监听者应用程序启动开始，创建环境对象environment，用于读取环境配置如application.yml
2.创建应用程序上下文-createApplicationContext，创建bean工厂对象
3.刷新上下文（启动核心）
3.1配置工厂对象，包括上下文类加载器，对象发布处理器，beanFactoryPostProcessor
3.2注册并实例化bean工厂发布处理器，并且调用这些处理器，对包扫描解析(主要是class文件)
3.3注册并实例化bean发布处理器beanPostProcessor
3.4初始化一些与上下文有特别关系的bean对象（创建tomcat服务器）
3.5实例化所有bean工厂缓存的bean对象（剩下的）
3.6发布通知-通知上下文刷新完成（启动tomcat服务器）
4.通知监听者-启动程序完成
启动中，大部分对象都是BeanFactory对象通过反射创建
SpringBoot的启动解析代码过多，下文是整体流程的部分主要代码
启动
启动程序：
importorg.springframework.boot.SpringApplication;//启动类
importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication//启动必要注解
publicclassYourApplication{
//运行main方法启动springboot
publicstaticvoidmain(String[]args){
SpringApplication.run(YourApplication.class,args);//启动类静态run方法
}
}
启动类
org.springframework.boot.SpringApplication包含主流程方法
启动类在运行静态run方法的时候，是先创建一个SpringApplication对象，再运行对象的run方法，工厂初始配置在构造函数中完成，run方法定义运行总体流程
//静态方法org.springframework.boot.SpringApplication.run(Class<?>[],String[])
publicstaticConfigurableApplicationContextrun(Class<?>[]primarySources,String[]args){
returnnewSpringApplication(primarySources).run(args);
}
//构造方法
publicSpringApplication(ResourceLoaderresourceLoader,Class<?>...primarySources){
//..........
////1.(loadFactories)读取classpath下所有的spring.factories配置文件////
//配置应用程序启动前的初始化对象
setInitializers((Collection)getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
//配置应用程序启动前的监听器
setListeners((Collection)getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
this.mainApplicationClass=deduceMainApplicationClass();
}
//对象run方法开始启动程序
publicConfigurableApplicationContextrun(String...args){
//......
//通知监听者启动开始
listeners.starting();
try{
//创建应用程序环境配置文件在此处读取(application.propertiesapplication.yml)
ConfigurableEnvironmentenvironment=prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);
////2.创建应用程序上下文...此处创建了beanfactory////
context=createApplicationContext();
////3.刷新上下文（spring启动核心）////
refreshContext(context);
////4.启动完成通知......////
listeners.started(context);
}
catch(Throwableex){
handleRunFailure(context,ex,exceptionReporters,listeners);
thrownewIllegalStateException(ex);
}
try{
listeners.running(context);
}
catch(Throwableex){
handleRunFailure(context,ex,exceptionReporters,null);
thrownewIllegalStateException(ex);
}
returncontext;
}
初始化配置
springboot启动应用程序之前，会创建一些初始化对象和监听器
这个操作在构造方法中完成，根据配置文件，创建ApplicationContextInitializer.class,ApplicationListener.class两个接口的实现类，至于具体创建那些类对象，根据下面的方法逻辑去做
org.springframework.boot.SpringApplication.getSpringFactoriesInstances()->
org.springframework.core.io.support.SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()->
org.springframework.core.io.support.SpringFactoriesLoader.loadSpringFactories()->
createSpringFactoriesInstances()
//构造方法中的初始化对象创建
setInitializers((Collection)getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
setListeners((Collection)getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
//看一下getSpringFactoriesInstances方法
private<T>Collection<T>getSpringFactoriesInstances(Class<T>type){
returngetSpringFactoriesInstances(type,newClass<?>[]{});
}
private<T>Collection<T>getSpringFactoriesInstances(Class<T>type,Class<?>[]parameterTypes,Object...args){
ClassLoaderclassLoader=getClassLoader();
//获取初始化类的类名
Set<String>names=newLinkedHashSet<>(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type,classLoader));
//通过这些类名实例化对象
List<T>instances=createSpringFactoriesInstances(type,parameterTypes,classLoader,args,names);
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
returninstances;
}
//读取配置方法
//更详深层的代码在org.springframework.core.io.support.SpringFactoriesLoader.loadSpringFactories(ClassLoader)
publicstaticList<String>loadFactoryNames(Class<?>factoryType,@NullableClassLoaderclassLoader){
StringfactoryTypeName=factoryType.getName();
returnloadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryTypeName,Collections.emptyList());
}
//loadSpringFactories(classLoader)读取运行环境中所有META-INF/spring.factories配置
通过上面的方法，
spring-boot-2.2.8.RELEASE.jar/META-INF/spring.factories的文件中是这样，
#ApplicationContextInitializers
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
org.springframework.boot.context.ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.context.ContextIdApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.context.config.DelegatingApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.rsocket.context.RSocketPortInfoApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.web.context.ServerPortInfoApplicationContextInitializer
如果只读取这一个文件，loadFactoryNames(ApplicationContextInitializer.class,classLoader)读取返回的就是下面的数组:
[org.springframework.context.ApplicationContextInitializer,
org.springframework.boot.context.ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer,
org.springframework.boot.context.ContextIdApplicationContextInitializer,
org.springframework.boot.context.config.DelegatingApplicationContextInitializer,
org.springframework.boot.web.context.ServerPortInfoApplicationContextInitializer]
通过Class.forName(className)获取这些类的Class，最后反射newInstance创建这些对象
创建好这些对象后，启动监听器
listeners.starting();//这里也是一些调用操作
读取application配置
监听器启动之后，会读取application.properties或者application.yml文件
ConfigurableEnvironmentenvironment=prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);//此处application.properties配置文件会被读取
创建应用上下文
初始化和配置好后，开始创建应用程序上下文，createApplicationContext，关键的工厂BeanFactory就是此处创建，具体逻辑如下
//创建应用程序上下文
context=createApplicationContext();
protectedConfigurableApplicationContextcreateApplicationContext(){
//上下文创建的判断逻辑
Class<?>contextClass=this.applicationContextClass;
if(contextClass==null){
try{
switch(this.webApplicationType){
caseSERVLET:
contextClass=Class.forName(DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
caseREACTIVE:
contextClass=Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
default:
contextClass=Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
}
}
catch(ClassNotFoundExceptionex){
thrownewIllegalStateException(
"UnablecreateadefaultApplicationContext,pleasespecifyanApplicationContextClass",ex);
}
}
return(ConfigurableApplicationContext)BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}
publicstaticfinalStringDEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS="org.springframework.boot."
+"web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext";
//默认是创建这个类
这里通过this.webApplicationType判断创建具体的应用上下文，也是反射创建对象，默认创建的是org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext对象，看一下这个类的基本信息
publicclassAnnotationConfigServletWebServerApplicationContextextendsServletWebServerApplicationContext
implementsAnnotationConfigRegistry{
//构造方法
publicAnnotationConfigServletWebServerApplicationContext(){
this.reader=newAnnotatedBeanDefinitionReader(this);
this.scanner=newClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
}
创建工厂对象
此类实现了很多接口，其中一个超父类是org.springframework.context.support.GenericApplicationContext
jvm机制，创建对象的时候，先运行父类的构造方法，所以创建了beanFactory
//超级父类GenericApplicationContext的构造方法
publicGenericApplicationContext(){
this.beanFactory=newDefaultListableBeanFactory();//创建工厂对象
}
刷新应用上下文
创建好上下文之后，开始刷新上下文，这里做了很多
工厂配置，bean处理器配置，类的扫描，解析，bean定义，bean类信息缓存，服务器创建，bean实例化，动态代理对象的创建等，
spring中注册bean信息和实例化bean是两件事情。
注册bean信息不是创建bean对象，是解析bean类获取详细信息，会创建BeanDefinition对象，携带bean类的字节码和方法等信息，把BeanDefinition对象注册保存到工厂BeanDefinitionMap中。
工厂实例化bean时直接BeanDefinitionMap.get(beanName)获取bean的字节码信息，通过反射创建对象，然后将bean对象保存到singletonObjects中。
refreshContext(context);//刷新上下文
默认实际对应的是org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext类的refresh()方法
@Override
publicvoidrefresh()throwsBeansException,IllegalStateException{
synchronized(this.startupShutdownMonitor){
//......
//3.1配置工厂对象
prepareBeanFactory(beanFactory);
try{
postProcessBeanFactory(beanFactory);
//3.2注册并实例化bean工厂处理器,并调用他们
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
//3.3注册并实例化bean处理器
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
//3.4初始化一些与上下文有特别关系的bean对象（创建tomcat）
onRefresh();
//3.5实例化所有bean工厂缓存的bean对象（剩下的）.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
//3.6发布通知-通知上下文刷新完成（包括启动tomcat）
finishRefresh();
}
catch(BeansExceptionex){//......Propagateexceptiontocaller.
throwex;
}
finally{//......
resetCommonCaches();
}
}
}
配置工厂对象，包括上下文类加载器，bean工厂发布处理器
工厂创建好后，首先配置的是类加载器，然后是一些对象发布处理器（拦截器）
////3.1配置工厂对象
prepareBeanFactory(beanFactory);
protectedvoidprepareBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactorybeanFactory){
//设置类加载器
beanFactory.setBeanClassLoader(getClassLoader());
beanFactory.setBeanExpressionResolver(newStandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));
beanFactory.addPropertyEditorRegistrar(newResourceEditorRegistrar(this,getEnvironment()));
//添加BeanPostProcessor
beanFactory.addBeanPostProcessor(newApplicationContextAwareProcessor(this));
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EnvironmentAware.class);
beanFactory.ignoreDependencyInterface(EmbeddedValueResolverAware.class);
//......
}
}
注册并实例化bean工厂发布处理器,并调用他们
过程主要是工厂发布处理器的创建和调用，逻辑较多
////3.2注册并实例化bean工厂处理器,并调用他们
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
protectedvoidinvokeBeanFactoryPostProcessors(ConfigurableListableBeanFactorybeanFactory){
PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory,getBeanFactoryPostProcessors());
//......
}
//PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors
publicstaticvoidinvokeBeanFactoryPostProcessors(
ConfigurableListableBeanFactorybeanFactory,List<BeanFactoryPostProcessor>beanFactoryPostProcessors){
postProcessorNames=beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class,true,false);
for(StringppName:postProcessorNames){
if(!processedBeans.contains(ppName)&&beanFactory.isTypeMatch(ppName,Ordered.class)){
//创建BeanDefinitionRegistryPostProcessor处理器
currentRegistryProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName,BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
processedBeans.add(ppName);
}
}
//调用这些处理器
invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors,registry);
//...
}
//循环调用
privatestaticvoidinvokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(
Collection<?extendsBeanDefinitionRegistryPostProcessor>postProcessors,BeanDefinitionRegistryregistry){
for(BeanDefinitionRegistryPostProcessorpostProcessor:postProcessors){
postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);
}
}
BeanDefinitionRegistryPostProcessor的子类对象在此处创建并调postProcessBeanDefinitionRegistry方法。
其中org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor就是BeanDefinitionRegistryPostProcessor的子类，是一个spring的类解析器，扫描包下所有的类，解析出bean类，注册到bean工厂由此类主要参与，其中有不少递归
注册并实例化bean发布处理器
////3.3注册并实例化bean处理器
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
BeanFactoryPostProcessors和BeanPostProcessors是有区别的
BeanFactoryPostProcessors是工厂发布处理器，定义什么是bean，知道哪些是bean类，解析class文件，包括注解解析，成员对象依赖解析等；BeanPostProcessors主要在BeanFactoryPostProcessors调用完之后工作
一般在bean对像的创建之前或之后，BeanFactory调用这些bean处理器拦截处理，Spring代理对象的创建也是通过beanPostProcessor处理器来实现
bean发布处理器生产AOP代理对象
AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator实现了BeanPostProcessors，在bean被工厂创建之后，BeanFactory调用拦截器的postProcessAfterInitialization做拦截处理。此拦截器处理器实际执行的是父类org.springframework.aop.framework.autoproxy.AbstractAutoProxyCreator的方法
比如一个UserServiceImp类有@service注解，并且有切点Aspectj注解增强方法，bean工厂创建userServiceImp后，代理拦截器检测到AOP相关注解，会创建动态代理对象userServiceImp$$EnhancerBySpringCGLIB并返代理对象，而不是返回userServiceImp
Spring工厂部分bean创建拦截代码逻辑
//org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory.initializeBean(String,Object,RootBeanDefinition)
//bean初始化
protectedObjectinitializeBean(StringbeanName,Objectbean,@NullableRootBeanDefinitionmbd){
invokeAwareMethods(beanName,bean);
ObjectwrappedBean=bean;
if(mbd==null||!mbd.isSynthetic()){
//初始化之前，拦截
wrappedBean=applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean,beanName);
}
invokeInitMethods(beanName,wrappedBean,mbd);
if(mbd==null||!mbd.isSynthetic()){
//初始化之后拦截
wrappedBean=applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean,beanName);
}
returnwrappedBean;
}
@Override
publicObjectapplyBeanPostProcessorsAfterInitialization(ObjectexistingBean,StringbeanName)
throwsBeansException{
Objectresult=existingBean;
for(BeanPostProcessorprocessor:getBeanPostProcessors()){
//循环bean发布处理器调用postProcessAfterInitialization方法
Objectcurrent=processor.postProcessAfterInitialization(result,beanName);
if(current==null){
returnresult;
}
result=current;
}
returnresult;
}
AbstractAutoProxyCreator在此循环中被调用，比如在userServiceImp服务类上有事务注解@Transactional，一般就会被拦截生成代理对象，添加额外的处理事务的功能代码，返回增强的代理对象
初始化一些与上下文有特别关系的bean对象
默认tomcat服务器的创建就是此方法完成，此处定义特别的bean创建，一般是服务器有关或个性化对象，
////3.4初始化一些与上下文有特别关系的bean对象
onRefresh();
//org.springframework.boot.web.servlet.context.ServletWebServerApplicationContext
//子类context重写
@Override
protectedvoidonRefresh(){
super.onRefresh();
try{
createWebServer();//创建服务器
}
catch(Throwableex){
thrownewApplicationContextException("Unabletostartwebserver",ex);
}
}
privatevoidcreateWebServer(){
WebServerwebServer=this.webServer;
ServletContextservletContext=getServletContext();
if(webServer==null&&servletContext==null){
ServletWebServerFactoryfactory=getWebServerFactory();
this.webServer=factory.getWebServer(getSelfInitializer());
//默认创建tomcat服务器
//org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatServletWebServerFactory.getWebServer()
}
//......
initPropertySources();
}
实例化所有bean工厂缓存的bean对象
服务器启动后，创建spring工厂里面缓存的bean信息（没有被创建的单例）
////3.5实例化所有bean工厂缓存的bean对象（剩下的）.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
protectedvoidfinishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactorybeanFactory){
//......
//Instantiateallremaining(non-lazy-init)singletons.
beanFactory.preInstantiateSingletons();
}
//子类org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory实现方法，完成剩下的单例bean对象创建
@Override
publicvoidpreInstantiateSingletons()throwsBeansException{
List<String>beanNames=newArrayList<>(this.beanDefinitionNames);
for(StringbeanName:beanNames){
RootBeanDefinitionbd=getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
if(!bd.isAbstract()&&bd.isSingleton()&&!bd.isLazyInit()){
getBean(beanName);//创建还没有实例化的bean对象
}
}
}
发布通知-通知上下文刷新完成
上下文初始化完成之后，启动tomcat服务器
finishRefresh();
//super.finishRefresh
protectedvoidfinishRefresh(){
//......发布刷行完成事件
//Publishthefinalevent.
publishEvent(newContextRefreshedEvent(this));
}
//org.springframework.boot.web.servlet.context.ServletWebServerApplicationContext.finishRefresh()
@Override
protectedvoidfinishRefresh(){
super.finishRefresh();
WebServerwebServer=startWebServer();//启动服务器
if(webServer!=null){
publishEvent(newServletWebServerInitializedEvent(webServer,this));
}
}
通知监听者-启动程序完成
发布通知监听器启动完成，监听器会根据事件类型做个性化操作
listeners.started(context);
listeners.running(context);
voidstarted(ConfigurableApplicationContextcontext){
for(SpringApplicationRunListenerlistener:this.listeners){
listener.started(context);
}
}
voidrunning(ConfigurableApplicationContextcontext){
for(SpringApplicationRunListenerlistener:this.listeners){
listener.running(context);
}
}
@Override
publicvoidstarted(ConfigurableApplicationContextcontext){
context.publishEvent(newApplicationStartedEvent(this.application,this.args,context));
}
@Override
publicvoidrunning(ConfigurableApplicationContextcontext){
context.publishEvent(newApplicationReadyEvent(this.application,this.args,context));
}
不定期更新...
本文内容总结：SpringBoot-启动流程，启动，启动类，初始化配置，创建应用上下文，刷新应用上下文，配置工厂对象，包括上下文类加载器，bean工厂发布处理器，注册并实例化bean工厂发布处理器,并调用他们，注册并实例化bean发布处理器，初始化一些与上下文有特别关系的bean对象，实例化所有bean工厂缓存的bean对象，发布通知-通知上下文刷新完成，通知监听者-启动程序完成，
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