SpringBoot的启动过程源码详细分析

 更新时间:2023年11月18日 09:22:19   作者:morris131  
这篇文章主要介绍了SpringBoot的启动过程源码详细分析,SpringBoot启动的时候,会构造一个SpringApplication的实例,构造SpringApplication的时候会进行初始化的工作,需要的朋友可以参考下

SpringBoot启动过程源码

程序的入口:

public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?> primarySource, String... args) {
	return run(new Class<?>[] { primarySource }, args);
}

public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources, String[] args) {
	return new SpringApplication(primarySources).run(args);
}

最终会调用SpringApplication的构造方法。

构造SpringApplication对象

  • 推测web应用类型
  • 获取BootstrapRegistryInitializer对象
  • 获取ApplicationContextInitializer对象
  • 获取ApplicationListener对象
  • 推测出Main类(main()方法所在的类)
public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
	this.resourceLoader = resourceLoader;
	Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
	this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
	// 推测web应用类型
	// 如果项目依赖中存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler,并且不存在org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet,那么应用类型为WebApplicationType.REACTIVE
	// 如果项目依赖中不存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler,也不存在org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet,那么应用类型为WebApplicationType.NONE
	// 否则,应用类型为WebApplicationType.SERVLET
	this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();

	// 获取BootstrapRegistryInitializer对象
	// 从"META-INF/spring.factories"中读取key为BootstrapRegistryInitializer类型的扩展点,并实例化出对应扩展点对象
	// BootstrapRegistryInitializer的作用是可以初始化BootstrapRegistry
	// 下面的DefaultBootstrapContext对象就是一个BootstrapRegistry,可以用来注册一些对象,这些对象可以用在从SpringBoot启动到Spring容器初始化完成的过程中
	// 我的理解:没有Spring容器之前就利用BootstrapRegistry来共享一些对象,有了Spring容器之后就利用Spring容器来共享一些对象

	this.bootstrapRegistryInitializers = new ArrayList<>(
		getSpringFactoriesInstances(BootstrapRegistryInitializer.class));

	// 获取ApplicationContextInitializer对象
	// 从"META-INF/spring.factories"中读取key为ApplicationContextInitializer类型的扩展点,并实例化出对应扩展点对象
	// 顾名思义,ApplicationContextInitializer是用来初始化Spring容器ApplicationContext对象的,比如可以利用ApplicationContextInitializer来向Spring容器中添加ApplicationListener
	setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));

	// 获取ApplicationListener对象
	// 从"META-INF/spring.factories"中读取key为ApplicationListener类型的扩展点,并实例化出对应扩展点对象
	// ApplicationListener是Spring中的监听器,并不是SpringBoot中的新概念,不多解释了
	setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));

	// 推测出Main类(main()方法所在的类)
	// 没什么具体的作用,逻辑是根据当前线程的调用栈来判断main()方法在哪个类,哪个类就是Main类
	this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

run(String… args)方法

run()主要负责Spring的启动:

org.springframework.boot.SpringApplication#run(java.lang.String…)

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
	long startTime = System.nanoTime();
	// 创建DefaultBootstrapContext对象
	// 用BootstrapRegistryInitializer初始化DefaultBootstrapContext对象
	// DefaultBootstrapContext用来在spring容器创建之前共享对象
	DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
	ConfigurableApplicationContext context = null;
	configureHeadlessProperty();

	// 从"META-INF/spring.factories"中读取key为SpringApplicationRunListener类型的扩展点,并实例化出对应扩展点对象
	SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
	// 触发SpringApplicationRunListener的starting()
	// 默认情况下SpringBoot提供了一个EventPublishingRunListener,发布ApplicationStartingEvent事件
	listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
	try {
		ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
		// Environment对象表示环境变量,该对象内部主要包含了
		// 1. 当前操作系统的环境变量
		// 2. JVM的一些配置信息
		// 3. -D方式所配置的JVM环境变量
		ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);


		configureIgnoreBeanInfo(environment);

		// 打印banner
		Banner printedBanner = printBanner(environment);

		// 根据webApplicationType不同创建不同的ApplicationContext
		context = createApplicationContext();
		context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);

		// refreshContext前的准备工作,例如注入一些配置Bean
		prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);

		// 调用applicationContext.refresh();
		refreshContext(context);

		// 空方法
		afterRefresh(context, applicationArguments);

		Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
		if (this.logStartupInfo) {
			// 打印启动时间日志
			new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), timeTakenToStartup);
		}
		// 发布ApplicationStartedEvent事件
		// 发布AvailabilityChangeEvent事件,AvailabilityChangeEvent事件表示状态变更状态,变更后的状态为LivenessState.CORRECT
		listeners.started(context, timeTakenToStartup);

		// 调用ApplicationRunner.run
		// 调用CommandLineRunner.run
		callRunners(context, applicationArguments);
	}
	catch (Throwable ex) {
		handleRunFailure(context, ex, listeners);
		throw new IllegalStateException(ex);
	}
	try {
		Duration timeTakenToReady = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
		// 发布ApplicationReadyEvent事件
		// 发布AvailabilityChangeEvent事件,AvailabilityChangeEvent事件表示状态变更状态,变更后的状态为ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC
		listeners.ready(context, timeTakenToReady);
	}
	catch (Throwable ex) {
		handleRunFailure(context, ex, null);
		throw new IllegalStateException(ex);
	}
	return context;
}

创建Environment对象

Environment对象表示环境变量,该对象内部主要包含了:

  • 当前操作系统的环境变量
  • JVM的一些配置信息
  • -D方式所配置的JVM环境变量

org.springframework.boot.SpringApplication#prepareEnvironment

private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(SpringApplicationRunListeners listeners,
												   DefaultBootstrapContext bootstrapContext, ApplicationArguments applicationArguments) {
	// Create and configure the environment
	// 创建环境变量,一般是ApplicationServletEnvironment
	ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment();
	// 向environment中添加defaultProperties
	// 将命令行的参数封装为SimpleCommandLinePropertySource,加入environment
	configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs());
	// 添加ConfigurationPropertySourcesPropertySource到environment
	ConfigurationPropertySources.attach(environment);

	// 默认情况下会利用EventPublishingRunListener发布ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件
	// 比如默认情况下会有一个EnvironmentPostProcessorApplicationListener来消费这个事件
	// 而这个ApplicationListener接收到这个事件之后,就会解析application.properties、application.yml文件,并添加到Environment对象中去。
	/**
		 * @see EnvironmentPostProcessorApplicationListener
		 */
	listeners.environmentPrepared(bootstrapContext, environment);
	// 将DefaultPropertiesPropertySource移到最后
	DefaultPropertiesPropertySource.moveToEnd(environment);
	Assert.state(!environment.containsProperty("spring.main.environment-prefix"),
				 "Environment prefix cannot be set via properties.");
	bindToSpringApplication(environment);
	if (!this.isCustomEnvironment) {
		environment = convertEnvironment(environment);
	}
	// 为什么又调用一次?
	ConfigurationPropertySources.attach(environment);
	return environment;
}

创建Spring容器对象(ApplicationContext)

会利用ApplicationContextFactory.DEFAULT,根据应用类型创建对应的Spring容器。

ApplicationContextFactory.DEFAULT为:

ApplicationContextFactory DEFAULT = (webApplicationType) -> {
	try {
		/**
			 * org.springframework.boot.ApplicationContextFactory=\
			 * org.springframework.boot.web.reactive.context.AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext.Factory,\
			 * org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext.Factory
			 */
		for (ApplicationContextFactory candidate : SpringFactoriesLoader
			 .loadFactories(ApplicationContextFactory.class, ApplicationContextFactory.class.getClassLoader())) {
			// 创建的是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
			ConfigurableApplicationContext context = candidate.create(webApplicationType);
			if (context != null) {
				return context;
			}
		}
		return new AnnotationConfigApplicationContext();
	}
	catch (Exception ex) {
		throw new IllegalStateException("Unable create a default ApplicationContext instance, "
										+ "you may need a custom ApplicationContextFactory", ex);
	}
};

所以:

  • 应用类型为SERVLET,则对应AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
  • 应用类型为REACTIVE,则对应AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext
  • 应用类型为普通类型,则对应AnnotationConfigApplicationContext

利用ApplicationContextInitializer初始化Spring容器对象

默认情况下SpringBoot提供了多个ApplicationContextInitializer,其中比较重要的有ConditionEvaluationReportLoggingListener,别看到它的名字叫XXXListener,但是它确实是实现了ApplicationContextInitializer接口的。

org.springframework.boot.autoconfigure.logging.ConditionEvaluationReportLoggingListener#initialize

@Override
public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
	this.applicationContext = applicationContext;
	applicationContext.addApplicationListener(new ConditionEvaluationReportListener());
	if (applicationContext instanceof GenericApplicationContext) {
		// Get the report early in case the context fails to load
		this.report = ConditionEvaluationReport.get(this.applicationContext.getBeanFactory());
	}
}

在它的initialize()方法中会:

  1. 将Spring容器赋值给它的applicationContext属性
  2. 并且往Spring容器中添加一个ConditionEvaluationReportListener(ConditionEvaluationReportLoggingListener的内部类),它是一个ApplicationListener
  3. 并生成一个ConditionEvaluationReport对象赋值给它的report属性

ConditionEvaluationReportListener会负责接收ContextRefreshedEvent事件,也就是Spring容器一旦启动完毕就会触发ContextRefreshedEvent,ConditionEvaluationReportListener就会打印自动配置类的条件评估报告。

触发SpringApplicationRunListener的contextPrepared()

默认情况下会利用EventPublishingRunListener发布一个ApplicationContextInitializedEvent事件,默认情况下暂时没有ApplicationListener消费了这个事件

调用DefaultBootstrapContext对象的close()

没什么特殊的,忽略

将启动类作为配置类注册到Spring容器中(load()方法)

将SpringApplication.run(MyApplication.class);中传入进来的类,比如MyApplication.class,作为Spring容器的配置类

触发SpringApplicationRunListener的contextLoaded()

默认情况下会利用EventPublishingRunListener发布一个ApplicationPreparedEvent事件

刷新Spring容器

调用Spring容器的refresh()方法,相当于执行了这样一个流程:

AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext();
applicationContext .register(MyApplication.class)
applicationContext .refresh()

触发SpringApplicationRunListener的started()

发布ApplicationStartedEvent事件和AvailabilityChangeEvent事件,AvailabilityChangeEvent事件表示状态变更状态,变更后的状态为LivenessState.CORRECT

LivenessState枚举有两个值:

  • CORRECT:表示当前应用正常运行中
  • BROKEN:表示当前应用还在运行,但是内部出现问题,暂时还没发现哪里用到了

调用ApplicationRunner和CommandLineRunner

  1. 获取Spring容器中的ApplicationRunner类型的Bean
  2. 获取Spring容器中的CommandLineRunner类型的Bean
  3. 执行它们的run()

触发SpringApplicationRunListener的ready()

发布ApplicationReadyEvent事件和AvailabilityChangeEvent事件,AvailabilityChangeEvent事件表示状态变更状态,变更后的状态为ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC

ReadinessState枚举有两个值:

ACCEPTING_TRAFFIC:表示当前应用准备接收请求

REFUSING_TRAFFIC:表示当前应用拒绝接收请求,比如Tomcat关闭时,就会发布AvailabilityChangeEvent事件,并且状态为REFUSING_TRAFFIC

上述过程抛异常了就触发SpringApplicationRunListener的failed()

发布ApplicationFailedEvent事件。

到此这篇关于SpringBoot的启动过程源码详细分析的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot启动过程源码内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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