SpringBoot 源码解析 （二）----- Spring Boot精髓：启动流程源码分析
本文从源代码的角度来看看Spring Boot的启动过程到底是怎么样的，为何以往纷繁复杂的配置到如今可以这么简便。
入口类
@SpringBootApplication
public class HelloWorldMainApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(HelloWorldMainApplication.class, args);
}
}
@SpringBootApplication我们上一篇文章中大概的讲过了，有兴趣的可以看看我第一篇关于SpringBoot的文章，本篇文章主要关注 SpringApplication.run(HelloWorldMainApplication. class , args); ，我们跟进去看看
// 调用静态类，参数对应的就是HelloWorldMainApplication.class以及main方法中的args
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?> primarySource,String... args) {
return run(new Class<?>[] { primarySource }, args);
}
public static ConfigurableApplicationContext run(Object[] sources, String[] args) {
return (new SpringApplication(sources)).run(args);
}
它实际上会构造一个 SpringApplication 的实例，并把我们的启动类 HelloWorldMainApplication. class 作为参数传进去，然后运行它的run方法
SpringApplication构造器
public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
this.resourceLoader = resourceLoader;
Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
//把HelloWorldMainApplication.class设置为属性存储起来
this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
//设置应用类型是Standard还是Web
this.webApplicationType = deduceWebApplicationType();
//设置初始化器(Initializer),最后会调用这些初始化器
setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances( ApplicationContextInitializer.class));
//设置监听器(Listener)
setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}
先将HelloWorldMainApplication.class存储在this.primarySources属性中
设置应用类型
private WebApplicationType deduceWebApplicationType() {
if (ClassUtils.isPresent(REACTIVE_WEB_ENVIRONMENT_CLASS, null)
&& !ClassUtils.isPresent(MVC_WEB_ENVIRONMENT_CLASS, null)) {
return WebApplicationType.REACTIVE;
}
for (String className : WEB_ENVIRONMENT_CLASSES) {
if (!ClassUtils.isPresent(className, null)) {
return WebApplicationType.NONE;
}
}
return WebApplicationType.SERVLET;
}
// 相关常量
private static final String REACTIVE_WEB_ENVIRONMENT_CLASS = "org.springframework."
+ "web.reactive.DispatcherHandler";
private static final String MVC_WEB_ENVIRONMENT_CLASS = "org.springframework."
+ "web.servlet.DispatcherServlet";
private static final String[] WEB_ENVIRONMENT_CLASSES = { "javax.servlet.Servlet",
"org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext" };
这里主要是通过类加载器判断 REACTIVE 相关的Class是否存在，如果不存在，则web环境即为 SERVLET 类型。这里设置好web环境类型，在后面会根据类型初始化对应环境。大家还记得我们第一篇文章中引入的依赖吗？
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
spring-boot-starter-web 的pom又会引入Tomcat和spring-webmvc，如下
<dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-webmvc</artifactId> <version>5.0.5.RELEASE</version> <scope>compile</scope> </dependency>
我们来看看spring-webmvc这个jar包
很明显spring-webmvc中存在DispatcherServlet这个类，也就是我们以前SpringMvc的核心Servlet，通过类加载能加载DispatcherServlet这个类，那么我们的应用类型自然就是WebApplicationType.SERVLET
public enum WebApplicationType {
NONE,
SERVLET,
REACTIVE;
private WebApplicationType() {
}
}
设置初始化器(Initializer)
//设置初始化器(Initializer),最后会调用这些初始化器 setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances( ApplicationContextInitializer.class));
我们先来看看 getSpringFactoriesInstances ( ApplicationContextInitializer.class)
private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type) {
return getSpringFactoriesInstances(type, new Class<?>[] {});
}
// 这里的入参type就是ApplicationContextInitializer.class
private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type,
Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
// 使用Set保存names来避免重复元素
Set<String> names = new LinkedHashSet<>(
SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
// 根据names来进行实例化
List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes,
classLoader, args, names);
// 对实例进行排序
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
return instances;
}
这里面首先会根据入参type读取所有的names(是一个String集合)，然后根据这个集合来完成对应的实例化操作：
// 入参就是ApplicationContextInitializer.class
public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
String factoryClassName = factoryClass.getName();
try {
//从类路径的META-INF/spring.factories中加载所有默认的自动配置类
Enumeration<URL> urls = classLoader != null?classLoader.getResources("META-INF/spring.factories"):ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
ArrayList result = new ArrayList();
while(urls.hasMoreElements()) {
URL url = (URL)urls.nextElement();
Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(new UrlResource(url));
//获取ApplicationContextInitializer.class的所有值
String factoryClassNames = properties.getProperty(factoryClassName);
result.addAll(Arrays.asList(StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(factoryClassNames)));
}
return result;
} catch (IOException var8) {
throw new IllegalArgumentException("Unable to load [" + factoryClass.getName() + "] factories from location [" + "META-INF/spring.factories" + "]", var8);
}
}
这个方法会尝试从类路径的META-INF/spring.factories处读取相应配置文件，然后进行遍历，读取配置文件中Key为：org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的value。以spring-boot-autoconfigure这个包为例，它的META-INF/spring.factories部分定义如下所示：
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=/ org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer,/ org.springframework.boot.autoconfigure.logging.AutoConfigurationReportLoggingInitializer
这两个类名会被读取出来，然后放入到Set<String>集合中，准备开始下面的实例化操作：
// parameterTypes: 上一步得到的names集合
private <T> List<T> createSpringFactoriesInstances(Class<T> type,
Class<?>[] parameterTypes, ClassLoader classLoader, Object[] args,
Set<String> names) {
List<T> instances = new ArrayList<T>(names.size());
for (String name : names) {
try {
Class<?> instanceClass = ClassUtils.forName(name, classLoader);
//确认被加载类是ApplicationContextInitializer的子类
Assert.isAssignable(type, instanceClass);
Constructor<?> constructor = instanceClass.getDeclaredConstructor(parameterTypes);
//反射实例化对象
T instance = (T) BeanUtils.instantiateClass(constructor, args);
//加入List集合中
instances.add(instance);
}
catch (Throwable ex) {
throw new IllegalArgumentException(
"Cannot instantiate " + type + " : " + name, ex);
}
}
return instances;
}
确认被加载的类确实是org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的子类，然后就是得到构造器进行初始化，最后放入到实例列表中。
因此，所谓的初始化器就是org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的实现类，这个接口是这样定义的：
public interface ApplicationContextInitializer<C extends ConfigurableApplicationContext> {
void initialize(C applicationContext);
}
在Spring上下文被刷新之前进行初始化的操作。典型地比如在Web应用中，注册Property Sources或者是激活Profiles。Property Sources比较好理解，就是配置文件。Profiles是Spring为了在不同环境下(如DEV，TEST，PRODUCTION等)，加载不同的配置项而抽象出来的一个实体。
设置监听器(Listener)
下面开始设置监听器：
setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
我们还是跟进代码看看 getSpringFactoriesInstances
// 这里的入参type是：org.springframework.context.ApplicationListener.class
private <T> Collection<? extends T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type) {
return getSpringFactoriesInstances(type, new Class<?>[] {});
}
private <T> Collection<? extends T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type,
Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
// Use names and ensure unique to protect against duplicates
Set<String> names = new LinkedHashSet<String>(
SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes,
classLoader, args, names);
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
return instances;
}
可以发现，这个加载相应的类名，然后完成实例化的过程和上面在设置初始化器时如出一辙，同样，还是以spring-boot-autoconfigure这个包中的spring.factories为例，看看相应的Key-Value：
org.springframework.context.ApplicationListener=/ org.springframework.boot.autoconfigure.BackgroundPreinitializer org.springframework.context.ApplicationListener=/ org.springframework.boot.ClearCachesApplicationListener,/ org.springframework.boot.builder.ParentContextCloserApplicationListener,/ org.springframework.boot.context.FileEncodingApplicationListener,/ org.springframework.boot.context.config.AnsiOutputApplicationListener,/ org.springframework.boot.context.config.ConfigFileApplicationListener,/ org.springframework.boot.context.config.DelegatingApplicationListener,/ org.springframework.boot.context.logging.ClasspathLoggingApplicationListener,/ org.springframework.boot.context.logging.LoggingApplicationListener,/ org.springframework.boot.liquibase.LiquibaseServiceLocatorApplicationListener
这10个监听器会贯穿springBoot整个生命周期。至此，对于SpringApplication实例的初始化过程就结束了。
SpringApplication.run方法
完成了SpringApplication实例化，下面开始调用run方法：
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
// 计时工具
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
ConfigurableApplicationContext context = null;
Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
configureHeadlessProperty();
// 第一步：获取并启动监听器
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting();
try {
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
// 第二步：根据SpringApplicationRunListeners以及参数来准备环境
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);
configureIgnoreBeanInfo(environment);
// 准备Banner打印器 - 就是启动Spring Boot的时候打印在console上的ASCII艺术字体
Banner printedBanner = printBanner(environment);
// 第三步：创建Spring容器
context = createApplicationContext();
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
// 第四步：Spring容器前置处理
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);
// 第五步：刷新容器
refreshContext(context);
// 第六步：Spring容器后置处理
afterRefresh(context, applicationArguments);
// 第七步：发出结束执行的事件
listeners.started(context);
// 第八步：执行Runners
this.callRunners(context, applicationArguments);
stopWatch.stop();
// 返回容器
return context;
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, listeners, exceptionReporters, ex);
throw new IllegalStateException(ex);
}
}
- 第一步：获取并启动监听器
- 第二步：根据SpringApplicationRunListeners以及参数来准备环境
- 第三步：创建Spring容器
- 第四步：Spring容器前置处理
- 第五步：刷新容器
- 第六步：Spring容器后置处理
- 第七步：发出结束执行的事件
- 第八步：执行Runners
下面具体分析。
第一步：获取并启动监听器
获取监听器
跟进 getRunListeners 方法：
private SpringApplicationRunListeners getRunListeners(String[] args) {
Class<?>[] types = new Class<?>[] { SpringApplication.class, String[].class };
return new SpringApplicationRunListeners(logger, getSpringFactoriesInstances(SpringApplicationRunListener.class, types, this, args));
}
这里仍然利用了getSpringFactoriesInstances方法来获取实例，大家可以看看前面的这个方法分析，从META-INF/spring.factories中读取Key为org.springframework.boot. SpringApplicationRunListener 的Values：
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=/ org.springframework.boot.context.event.EventPublishingRunListener
getSpringFactoriesInstances中反射获取实例时会触发 EventPublishingRunListener 的构造函数，我们来看看 EventPublishingRunListener 的构造函数：
1 public class EventPublishingRunListener implements SpringApplicationRunListener, Ordered {
2 private final SpringApplication application;
3 private final String[] args;
4 //广播器
5 private final SimpleApplicationEventMulticaster initialMulticaster;
6
7 public EventPublishingRunListener(SpringApplication application, String[] args) {
8 this.application = application;
9 this.args = args;
10 this.initialMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster();
11 Iterator var3 = application.getListeners().iterator();
12
13 while(var3.hasNext()) {
14 ApplicationListener<?> listener = (ApplicationListener)var3.next();
15 //将上面设置到SpringApplication的十一个监听器全部添加到SimpleApplicationEventMulticaster这个广播器中
16 this.initialMulticaster.addApplicationListener(listener);
17 }
18
19 }
20 //略...
21 }
我们看到 EventPublishingRunListener里面有一个广播器，EventPublishingRunListener 的构造方法将SpringApplication的十一个监听器全部添加到SimpleApplicationEventMulticaster这个广播器中， 我们来看看是如何添加到广播器：
1 public abstract class AbstractApplicationEventMulticaster implements ApplicationEventMulticaster, BeanClassLoaderAware, BeanFactoryAware {
2 //广播器的父类中存放保存监听器的内部内
3 private final AbstractApplicationEventMulticaster.ListenerRetriever defaultRetriever = new AbstractApplicationEventMulticaster.ListenerRetriever(false);
4
5 @Override
6 public void addApplicationListener(ApplicationListener<?> listener) {
7 synchronized (this.retrievalMutex) {
8 Object singletonTarget = AopProxyUtils.getSingletonTarget(listener);
9 if (singletonTarget instanceof ApplicationListener) {
10 this.defaultRetriever.applicationListeners.remove(singletonTarget);
11 }
12 //内部类对象
13 this.defaultRetriever.applicationListeners.add(listener);
14 this.retrieverCache.clear();
15 }
16 }
17
18 private class ListenerRetriever {
19 //保存所有的监听器
20 public final Set<ApplicationListener<?>> applicationListeners = new LinkedHashSet();
21 public final Set<String> applicationListenerBeans = new LinkedHashSet();
22 private final boolean preFiltered;
23
24 public ListenerRetriever(boolean preFiltered) {
25 this.preFiltered = preFiltered;
26 }
27
28 public Collection<ApplicationListener<?>> getApplicationListeners() {
29 LinkedList<ApplicationListener<?>> allListeners = new LinkedList();
30 Iterator var2 = this.applicationListeners.iterator();
31
32 while(var2.hasNext()) {
33 ApplicationListener<?> listener = (ApplicationListener)var2.next();
34 allListeners.add(listener);
35 }
36
37 if (!this.applicationListenerBeans.isEmpty()) {
38 BeanFactory beanFactory = AbstractApplicationEventMulticaster.this.getBeanFactory();
39 Iterator var8 = this.applicationListenerBeans.iterator();
40
41 while(var8.hasNext()) {
42 String listenerBeanName = (String)var8.next();
43
44 try {
45 ApplicationListener<?> listenerx = (ApplicationListener)beanFactory.getBean(listenerBeanName, ApplicationListener.class);
46 if (this.preFiltered || !allListeners.contains(listenerx)) {
47 allListeners.add(listenerx);
48 }
49 } catch (NoSuchBeanDefinitionException var6) {
50 ;
51 }
52 }
53 }
54
55 AnnotationAwareOrderComparator.sort(allListeners);
56 return allListeners;
57 }
58 }
59 //略...
60 }
上述方法定义在SimpleApplicationEventMulticaster父类AbstractApplicationEventMulticaster中。关键代码为this.defaultRetriever.applicationListeners.add(listener);，这是一个内部类，用来保存所有的监听器。也就是在这一步，将spring.factories中的监听器传递到SimpleApplicationEventMulticaster中。我们现在知道 EventPublishingRunListener中有一个广播器SimpleApplicationEventMulticaster， SimpleApplicationEventMulticaster广播器中又存放所有的监听器。
启动监听器
我们上面一步通过 getRunListeners 方法获取的监听器为 EventPublishingRunListener，从名字可以看出是启动事件发布监听器，主要用来发布启动事件。
public class EventPublishingRunListener implements SpringApplicationRunListener, Ordered {
private final SpringApplication application;
private final String[] args;
private final SimpleApplicationEventMulticaster initialMulticaster;
我们先来看看 SpringApplicationRunListener这个接口
package org.springframework.boot;
public interface SpringApplicationRunListener {
// 在run()方法开始执行时，该方法就立即被调用，可用于在初始化最早期时做一些工作
void starting();
// 当environment构建完成，ApplicationContext创建之前，该方法被调用
void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment);
// 当ApplicationContext构建完成时，该方法被调用
void contextPrepared(ConfigurableApplicationContext context);
// 在ApplicationContext完成加载，但没有被刷新前，该方法被调用
void contextLoaded(ConfigurableApplicationContext context);
// 在ApplicationContext刷新并启动后，CommandLineRunners和ApplicationRunner未被调用前，该方法被调用
void started(ConfigurableApplicationContext context);
// 在run()方法执行完成前该方法被调用
void running(ConfigurableApplicationContext context);
// 当应用运行出错时该方法被调用
void failed(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception);
}
SpringApplicationRunListener接口在Spring Boot 启动初始化的过程中各种状态时执行，我们也可以添加自己的监听器，在SpringBoot初始化时监听事件执行自定义逻辑，我们先来看看SpringBoot启动时第一个启动事件listeners.starting()：
@Override
public void starting() {
//关键代码，先创建application启动事件`ApplicationStartingEvent`
this.initialMulticaster.multicastEvent(new ApplicationStartingEvent(this.application, this.args));
}
这里先创建了一个启动事件 ApplicationStartingEvent ，我们继续跟进SimpleApplicationEventMulticaster，有个核心方法：
@Override
public void multicastEvent(final ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
ResolvableType type = (eventType != null ? eventType : resolveDefaultEventType(event));
//通过事件类型ApplicationStartingEvent获取对应的监听器
for (final ApplicationListener<?> listener : getApplicationListeners(event, type)) {
//获取线程池，如果为空则同步处理。这里线程池为空，还未没初始化。
Executor executor = getTaskExecutor();
if (executor != null) {
//异步发送事件
executor.execute(() -> invokeListener(listener, event));
}
else {
//同步发送事件
invokeListener(listener, event);
}
}
}
这里会根据事件类型 ApplicationStartingEvent 获取对应的监听器，在容器启动之后执行响应的动作，有如下4种监听器：
我们选择springBoot 的日志监听器来进行讲解，核心代码如下：
@Override
public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) {
//在springboot启动的时候
if (event instanceof ApplicationStartedEvent) {
onApplicationStartedEvent((ApplicationStartedEvent) event);
}
//springboot的Environment环境准备完成的时候
else if (event instanceof ApplicationEnvironmentPreparedEvent) {
onApplicationEnvironmentPreparedEvent(
(ApplicationEnvironmentPreparedEvent) event);
}
//在springboot容器的环境设置完成以后
else if (event instanceof ApplicationPreparedEvent) {
onApplicationPreparedEvent((ApplicationPreparedEvent) event);
}
//容器关闭的时候
else if (event instanceof ContextClosedEvent && ((ContextClosedEvent) event)
.getApplicationContext().getParent() == null) {
onContextClosedEvent();
}
//容器启动失败的时候
else if (event instanceof ApplicationFailedEvent) {
onApplicationFailedEvent();
}
}
因为我们的事件类型为 ApplicationEvent ，所以会执行 onApplicationStartedEvent((ApplicationStartedEvent) event); 。springBoot会在运行过程中的不同阶段，发送各种事件，来执行对应监听器的对应方法。
第二步：环境构建
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);
跟进去该方法：
private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(
SpringApplicationRunListeners listeners,
ApplicationArguments applicationArguments) {
//获取对应的ConfigurableEnvironment
ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment();
//配置
configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs());
//发布环境已准备事件，这是第二次发布事件
listeners.environmentPrepared(environment);
bindToSpringApplication(environment);
ConfigurationPropertySources.attach(environment);
return environment;
}
来看一下 getOrCreateEnvironment() 方法，前面已经提到， environment 已经被设置了 servlet 类型，所以这里创建的是环境对象是 StandardServletEnvironment 。
private ConfigurableEnvironment getOrCreateEnvironment() {
if (this.environment != null) {
return this.environment;
}
if (this.webApplicationType == WebApplicationType.SERVLET) {
return new StandardServletEnvironment();
}
return new StandardEnvironment();
}
接下来看一下 listeners.environmentPrepared(environment); ，上面已经提到了，这里是第二次发布事件。什么事件呢？来看一下根据事件类型获取到的监听器：
主要来看一下 ConfigFileApplicationListener ，该监听器非常核心，主要用来处理项目配置。项目中的 properties 和yml文件都是其内部类所加载。具体来看一下：
首先还是会去读 spring.factories 文件， List<EnvironmentPostProcessor> postProcessors = loadPostProcessors(); 获取的处理类有以下四种：
# Environment Post Processors org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor= org.springframework.boot.cloud.CloudFoundryVcapEnvironmentPostProcessor， org.springframework.boot.env.SpringApplicationJsonEnvironmentPostProcessor， org.springframework.boot.env.SystemEnvironmentPropertySourceEnvironmentPostProcessor
在执行完上述三个监听器流程后， ConfigFileApplicationListener 会执行该类本身的逻辑。由其内部类 Loader 加载项目制定路径下的配置文件：
private static final String DEFAULT_SEARCH_LOCATIONS = "classpath:/,classpath:/config/,file:./,file:./config/";
至此，项目的变量配置已全部加载完毕，来一起看一下：
这里一共6个配置文件，取值顺序由上到下。也就是说前面的配置变量会覆盖后面同名的配置变量。项目配置变量的时候需要注意这点。
第三步：创建容器
context = createApplicationContext();
继续跟进该方法：
public static final String DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS = "org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext";
protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
Class<?> contextClass = this.applicationContextClass;
if (contextClass == null) {
try {
switch (this.webApplicationType) {
case SERVLET:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
case REACTIVE:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
default:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
}
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Unable create a default ApplicationContext, "
+ "please specify an ApplicationContextClass",
ex);
}
}
return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}
这里创建容器的类型 还是根据 webApplicationType 进行判断的，该类型为 SERVLET 类型，所以会通过反射装载对应的字节码，也就是 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
第四步：Spring容器前置处理
这一步主要是在容器刷新之前的准备动作。包含一个非常关键的操作： 将启动类注入容器，为后续开启自动化配置奠定基础。
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);
继续跟进该方法：
private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context,
ConfigurableEnvironment environment, SpringApplicationRunListeners listeners,
ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner) {
//设置容器环境，包括各种变量
context.setEnvironment(environment);
//执行容器后置处理
postProcessApplicationContext(context);
//执行容器中的ApplicationContextInitializer（包括 spring.factories和自定义的实例）
applyInitializers(context);
//发送容器已经准备好的事件，通知各监听器
listeners.contextPrepared(context);
//注册启动参数bean，这里将容器指定的参数封装成bean，注入容器
context.getBeanFactory().registerSingleton("springApplicationArguments",
applicationArguments);
//设置banner
if (printedBanner != null) {
context.getBeanFactory().registerSingleton("springBootBanner", printedBanner);
}
//获取我们的启动类指定的参数，可以是多个
Set<Object> sources = getAllSources();
Assert.notEmpty(sources, "Sources must not be empty");
//加载我们的启动类，将启动类注入容器
load(context, sources.toArray(new Object[0]));
//发布容器已加载事件。
listeners.contextLoaded(context);
}
调用初始化器
protected void applyInitializers(ConfigurableApplicationContext context) {
// 1. 从SpringApplication类中的initializers集合获取所有的ApplicationContextInitializer
for (ApplicationContextInitializer initializer : getInitializers()) {
// 2. 循环调用ApplicationContextInitializer中的initialize方法
Class<?> requiredType = GenericTypeResolver.resolveTypeArgument(
initializer.getClass(), ApplicationContextInitializer.class);
Assert.isInstanceOf(requiredType, context, "Unable to call initializer.");
initializer.initialize(context);
}
}
这里终于用到了在创建SpringApplication实例时设置的初始化器了，依次对它们进行遍历，并调用initialize方法。我们也可以自定义初始化器，并实现 initialize 方法，然后放入META-INF/spring.factories配置文件中Key为：org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的value中，这里我们自定义的初始化器就会被调用，是我们项目初始化的一种方式
加载启动指定类（重点）
大家先回到文章最开始看看，在创建 SpringApplication 实例时，先将 HelloWorldMainApplication.class 存储在this.primarySources属性中，现在就是用到这个属性的时候了，我们来看看 getAllSources（）
public Set<Object> getAllSources() {
Set<Object> allSources = new LinkedHashSet();
if (!CollectionUtils.isEmpty(this.primarySources)) {
//获取primarySources属性，也就是之前存储的HelloWorldMainApplication.class
allSources.addAll(this.primarySources);
}
if (!CollectionUtils.isEmpty(this.sources)) {
allSources.addAll(this.sources);
}
return Collections.unmodifiableSet(allSources);
}
很明显，获取了this.primarySources属性，也就是我们的启动类 HelloWorldMainApplication.class， 我们接着看load(context, sources.toArray(new Object[0]));
protected void load(ApplicationContext context, Object[] sources) {
BeanDefinitionLoader loader = createBeanDefinitionLoader(getBeanDefinitionRegistry(context), sources);
if (this.beanNameGenerator != null) {
loader.setBeanNameGenerator(this.beanNameGenerator);
}
if (this.resourceLoader != null) {
loader.setResourceLoader(this.resourceLoader);
}
if (this.environment != null) {
loader.setEnvironment(this.environment);
}
loader.load();
}
private int load(Class<?> source) {
if (isGroovyPresent()
&& GroovyBeanDefinitionSource.class.isAssignableFrom(source)) {
// Any GroovyLoaders added in beans{} DSL can contribute beans here
GroovyBeanDefinitionSource loader = BeanUtils.instantiateClass(source,
GroovyBeanDefinitionSource.class);
load(loader);
}
if (isComponent(source)) {
//以注解的方式，将启动类bean信息存入beanDefinitionMap，也就是将HelloWorldMainApplication.class存入了beanDefinitionMap
this.annotatedReader.register(source);
return 1;
}
return 0;
}
启动类 HelloWorldMainApplication.class 被加载到 beanDefinitionMap中，后续该启动类将作为开启自动化配置的入口，后面一篇文章我会详细的分析，启动类是如何加载，以及自动化配置开启的详细流程。
通知监听器，容器已准备就绪
listeners.contextLoaded(context);
主还是针对一些日志等监听器的响应处理。
第五步：刷新容器
执行到这里，springBoot相关的处理工作已经结束，接下的工作就交给了spring。我们来看看 refreshContext(context);
protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) {
Assert.isInstanceOf(AbstractApplicationContext.class, applicationContext);
//调用创建的容器applicationContext中的refresh()方法
((AbstractApplicationContext)applicationContext).refresh();
}
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
/**
* 刷新上下文环境
*/
prepareRefresh();
/**
* 初始化BeanFactory，解析XML，相当于之前的XmlBeanFactory的操作，
*/
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
/**
* 为上下文准备BeanFactory，即对BeanFactory的各种功能进行填充，如常用的注解@Autowired @Qualifier等
* 添加ApplicationContextAwareProcessor处理器
* 在依赖注入忽略实现*Aware的接口，如EnvironmentAware、ApplicationEventPublisherAware等
* 注册依赖，如一个bean的属性中含有ApplicationEventPublisher(beanFactory)，则会将beanFactory的实例注入进去
*/
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
/**
* 提供子类覆盖的额外处理，即子类处理自定义的BeanFactoryPostProcess
*/
postProcessBeanFactory(beanFactory);
/**
* 激活各种BeanFactory处理器,包括BeanDefinitionRegistryBeanFactoryPostProcessor和普通的BeanFactoryPostProcessor
* 执行对应的postProcessBeanDefinitionRegistry方法 和 postProcessBeanFactory方法
*/
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
/**
* 注册拦截Bean创建的Bean处理器，即注册BeanPostProcessor，不是BeanFactoryPostProcessor，注意两者的区别
* 注意，这里仅仅是注册，并不会执行对应的方法，将在bean的实例化时执行对应的方法
*/
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
/**
* 初始化上下文中的资源文件，如国际化文件的处理等
*/
initMessageSource();
/**
* 初始化上下文事件广播器，并放入applicatioEventMulticaster,如ApplicationEventPublisher
*/
initApplicationEventMulticaster();
/**
* 给子类扩展初始化其他Bean
*/
onRefresh();
/**
* 在所有bean中查找listener bean，然后注册到广播器中
*/
registerListeners();
/**
* 设置转换器
* 注册一个默认的属性值解析器
* 冻结所有的bean定义，说明注册的bean定义将不能被修改或进一步的处理
* 初始化剩余的非惰性的bean，即初始化非延迟加载的bean
*/
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
/**
* 通过spring的事件发布机制发布ContextRefreshedEvent事件，以保证对应的监听器做进一步的处理
* 即对那种在spring启动后需要处理的一些类，这些类实现了ApplicationListener<ContextRefreshedEvent>，
* 这里就是要触发这些类的执行(执行onApplicationEvent方法)
* 另外，spring的内置Event有ContextClosedEvent、ContextRefreshedEvent、ContextStartedEvent、ContextStoppedEvent、RequestHandleEvent
* 完成初始化，通知生命周期处理器lifeCycleProcessor刷新过程，同时发出ContextRefreshEvent通知其他人
*/
finishRefresh();
}
finally {
resetCommonCaches();
}
}
}
refresh 方法在spring整个源码体系中举足轻重，是实现 ioc 和 aop的关键。我之前也有文章分析过这个过程，大家可以去看看
第六步：Spring容器后置处理
protected void afterRefresh(ConfigurableApplicationContext context,
ApplicationArguments args) {
}
扩展接口，设计模式中的模板方法，默认为空实现。如果有自定义需求，可以重写该方法。比如打印一些启动结束log，或者一些其它后置处理。
第七步：发出结束执行的事件
public void started(ConfigurableApplicationContext context) {
//这里就是获取的EventPublishingRunListener
Iterator var2 = this.listeners.iterator();
while(var2.hasNext()) {
SpringApplicationRunListener listener = (SpringApplicationRunListener)var2.next();
//执行EventPublishingRunListener的started方法
listener.started(context);
}
}
public void started(ConfigurableApplicationContext context) {
//创建ApplicationStartedEvent事件，并且发布事件
//我们看到是执行的ConfigurableApplicationContext这个容器的publishEvent方法，和前面的starting是不同的
context.publishEvent(new ApplicationStartedEvent(this.application, this.args, context));
}
获取EventPublishingRunListener监听器，并执行其started方法，并且将创建的Spring容器传进去了，创建一个ApplicationStartedEvent事件，并执行ConfigurableApplicationContext 的publishEvent方法，也就是说这里是在Spring容器中发布事件，并不是在SpringApplication中发布事件，和前面的starting是不同的，前面的starting是直接向SpringApplication中的11个监听器发布启动事件。
第八步：执行Runners
我们再来看看最后一步 callRunners (context, applicationArguments);
private void callRunners(ApplicationContext context, ApplicationArguments args) {
List<Object> runners = new ArrayList<Object>();
//获取容器中所有的ApplicationRunner的Bean实例
runners.addAll(context.getBeansOfType(ApplicationRunner.class).values());
//获取容器中所有的CommandLineRunner的Bean实例
runners.addAll(context.getBeansOfType(CommandLineRunner.class).values());
AnnotationAwareOrderComparator.sort(runners);
for (Object runner : new LinkedHashSet<Object>(runners)) {
if (runner instanceof ApplicationRunner) {
//执行ApplicationRunner的run方法
callRunner((ApplicationRunner) runner, args);
}
if (runner instanceof CommandLineRunner) {
//执行CommandLineRunner的run方法
callRunner((CommandLineRunner) runner, args);
}
}
}
如果是ApplicationRunner的话,则执行如下代码:
private void callRunner(ApplicationRunner runner, ApplicationArguments args) {
try {
runner.run(args);
} catch (Exception var4) {
throw new IllegalStateException("Failed to execute ApplicationRunner", var4);
}
}
如果是CommandLineRunner的话,则执行如下代码:
private void callRunner(CommandLineRunner runner, ApplicationArguments args) {
try {
runner.run(args.getSourceArgs());
} catch (Exception var4) {
throw new IllegalStateException("Failed to execute CommandLineRunner", var4);
}
}
我们也可以自定义一些ApplicationRunner或者CommandLineRunner，实现其run方法，并注入到Spring容器中,在SpringBoot启动完成后，会执行所有的runner的run方法
至此，SpringApplication大概分析了一遍，还有很多细节和核心留在下面文章中讲。
正文到此结束
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