SpringBoot启动流程之引导上下文DefaultBootstrapContext的过程

// SpringApplication类方法
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
    // 记录应用启动的开始时间
    long startTime = System.nanoTime();
    // 1.创建引导上下文，用于管理应用启动时的依赖和资源
    DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
    ConfigurableApplicationContext context = null;
    // 配置无头模式属性，以支持在无图形环境下运行
    // 将系统属性 java.awt.headless 设置为 true
    configureHeadlessProperty();
    // 2.获取Spring应用启动监听器，用于在应用启动的各个阶段执行自定义逻辑
    SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
    // 3.发布开始事件、通知ApplicationListener监听器
    listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
    try {
        // 4.解析应用参数
        ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
        // 5.准备应用环境，包括读取配置文件和设置环境变量
        ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
        // 配置是否忽略 BeanInfo，以加快启动速度
        configureIgnoreBeanInfo(environment);
        // 6.打印启动Banner
        Banner printedBanner = printBanner(environment);
        // 7.创建应用程序上下文
        context = createApplicationContext();
        // 设置应用启动的上下文，用于监控和管理启动过程
        context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
        // 8.准备应用上下文，包括加载配置、添加 Bean 等
        prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
        // 9.刷新上下文，完成 Bean 的加载和依赖注入
        refreshContext(context);
        // 10.刷新后的一些操作，如事件发布等
        afterRefresh(context, applicationArguments);
        // 计算启动应用程序的时间，并记录日志
        Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
        if (this.logStartupInfo) {
            new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), timeTakenToStartup);
        }
        // 11.通知监听器应用启动完成
        listeners.started(context, timeTakenToStartup);
        // 12.调用应用程序中的 `CommandLineRunner` 或 `ApplicationRunner`，以便执行自定义的启动逻辑
        callRunners(context, applicationArguments);
    }
    catch (Throwable ex) {
        // 13.处理启动过程中发生的异常，并通知监听器
        handleRunFailure(context, ex, listeners);
        throw new IllegalStateException(ex);
    }
    try {
        // 14.计算应用启动完成至准备就绪的时间，并通知监听器
        Duration timeTakenToReady = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
        listeners.ready(context, timeTakenToReady);
    }
    catch (Throwable ex) {
        // 处理准备就绪过程中发生的异常
        handleRunFailure(context, ex, null);
        throw new IllegalStateException(ex);
    }
    // 返回已启动并准备就绪的应用上下文
    return context;
}

// SpringApplication类属性方法
// 引导注册初始化器
private List<BootstrapRegistryInitializer> bootstrapRegistryInitializers;
private DefaultBootstrapContext createBootstrapContext() {
    // 创建一个 DefaultBootstrapContext 实例，用于管理应用启动时的资源和依赖
    DefaultBootstrapContext bootstrapContext = new DefaultBootstrapContext();
    // 遍历 bootstrapRegistryInitializers 集合中的每个 initializer，
    // 并调用它们的 initialize 方法，将 bootstrapContext 作为参数传入。
    // 这一步确保每个 initializer 都可以对 bootstrapContext 进行相应的配置，
    // 为应用程序的启动过程准备所需的资源。
    this.bootstrapRegistryInitializers.forEach((initializer) -> initializer.initialize(bootstrapContext));
    // 返回已完成初始化的 DefaultBootstrapContext 对象
    return bootstrapContext;
}

public interface BootstrapRegistry {
    // 注册特定类型到注册表。如果指定的类型已注册且未以单例形式获取，则将替换。
    <T> void register(Class<T> type, InstanceSupplier<T> instanceSupplier);
    // 如果尚未存在，则注册特定类型到注册表。
    <T> void registerIfAbsent(Class<T> type, InstanceSupplier<T> instanceSupplier);
    // 返回给定类型是否已经注册。
    <T> boolean isRegistered(Class<T> type);
    // 返回给定类型的已注册 {@link InstanceSupplier}，如果没有则返回 null。
    <T> InstanceSupplier<T> getRegisteredInstanceSupplier(Class<T> type);
    // 添加 {@link ApplicationListener}，当 {@link BootstrapContext} 关闭且
    // {@link ApplicationContext} 准备就绪时，将调用该监听器，并传递 {@link BootstrapContextClosedEvent}。
    void addCloseListener(ApplicationListener<BootstrapContextClosedEvent> listener);
    // 提供所需时创建实际实例的供应者。
    @FunctionalInterface
    interface InstanceSupplier<T> {
        // 工厂方法，在需要时创建实例。
        T get(BootstrapContext context);
        // 返回所提供实例的作用域。
        default Scope getScope() {
            return Scope.SINGLETON;
        }
        // 返回一个具有更新 {@link Scope} 的新 {@link InstanceSupplier}。
        default InstanceSupplier<T> withScope(Scope scope) {
            Assert.notNull(scope, "Scope must not be null");
            InstanceSupplier<T> parent = this;
            return new InstanceSupplier<T>() {
                @Override
                public T get(BootstrapContext context) {
                    return parent.get(context);
                }
                @Override
                public Scope getScope() {
                    return scope;
                }
            };
        }
        // 工厂方法，用于为给定实例创建 {@link InstanceSupplier}。
        static <T> InstanceSupplier<T> of(T instance) {
            return (registry) -> instance;
        }
        // 工厂方法，用于从 {@link Supplier} 创建 {@link InstanceSupplier}。
        static <T> InstanceSupplier<T> from(Supplier<T> supplier) {
            return (registry) -> (supplier != null) ? supplier.get() : null;
        }
    }
    // 实例的作用域。
    enum Scope {
        // 单例实例。 {@link InstanceSupplier} 将仅被调用一次，并且每次都将返回相同的实例。
        SINGLETON,
        // 原型实例。 {@link InstanceSupplier} 将在每次需要实例时调用。
        PROTOTYPE
    }
}

public interface BootstrapContext {
	// 如果类型已注册，则从上下文中返回实例。如果之前未访问过该实例，则会创建该实例
	<T> T get(Class<T> type) throws IllegalStateException;
	// 如果类型已注册，则返回上下文中的实例。如果尚未访问该实例，则将创建它。
    // 如果类型未注册，则返回指定的替代实例。
	<T> T getOrElse(Class<T> type, T other);
    // 如果类型已注册，则返回上下文中的实例。如果尚未访问该实例，则将创建它。
    // 如果类型未注册，则使用指定的供应者提供的实例。
	<T> T getOrElseSupply(Class<T> type, Supplier<T> other);
    // 如果类型已注册，则返回上下文中的实例。如果尚未访问该实例，则将创建它。
    // 如果类型未注册，则抛出由供应者提供的异常。
	<T, X extends Throwable> T getOrElseThrow(Class<T> type, Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X;
	// 返回给定类型是否存在注册
	<T> boolean isRegistered(Class<T> type);
}

public interface ConfigurableBootstrapContext extends BootstrapRegistry, BootstrapContext {
}

public class DefaultBootstrapContext implements ConfigurableBootstrapContext {
	// 存储实例供应者的映射
	private final Map<Class<?>, InstanceSupplier<?>> instanceSuppliers = new HashMap<>();
	// 存储已创建实例的映射
	private final Map<Class<?>, Object> instances = new HashMap<>();
	// 事件广播器，用于发布应用事件
	private final ApplicationEventMulticaster events = new SimpleApplicationEventMulticaster();
	@Override
	public <T> void register(Class<T> type, InstanceSupplier<T> instanceSupplier) {
		// 注册特定类型的实例供应者
		register(type, instanceSupplier, true);
	}
	@Override
	public <T> void registerIfAbsent(Class<T> type, InstanceSupplier<T> instanceSupplier) {
		// 如果尚未注册，则注册特定类型的实例供应者
		register(type, instanceSupplier, false);
	}
	private <T> void register(Class<T> type, InstanceSupplier<T> instanceSupplier, boolean replaceExisting) {
		// 检查类型和实例供应者是否为空
		Assert.notNull(type, "Type must not be null");
		Assert.notNull(instanceSupplier, "InstanceSupplier must not be null");
		synchronized (this.instanceSuppliers) {
			// 检查类型是否已注册
			boolean alreadyRegistered = this.instanceSuppliers.containsKey(type);
			if (replaceExisting || !alreadyRegistered) {
				// 确保实例尚未创建
				Assert.state(!this.instances.containsKey(type), () -> type.getName() + " has already been created");
				// 注册实例供应者
				this.instanceSuppliers.put(type, instanceSupplier);
			}
		}
	}
	@Override
	public <T> boolean isRegistered(Class<T> type) {
		// 检查给定类型是否已注册
		synchronized (this.instanceSuppliers) {
			return this.instanceSuppliers.containsKey(type);
		}
	}
	@Override
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public <T> InstanceSupplier<T> getRegisteredInstanceSupplier(Class<T> type) {
		// 返回已注册的实例供应者
		synchronized (this.instanceSuppliers) {
			return (InstanceSupplier<T>) this.instanceSuppliers.get(type);
		}
	}
	@Override
	public <T> T get(Class<T> type) throws IllegalStateException {
		// 获取指定类型的实例，如果未注册则抛出异常
		return getOrElseThrow(type, () -> new IllegalStateException(type.getName() + " has not been registered"));
	}
	@Override
	public <T> T getOrElse(Class<T> type, T other) {
		// 获取指定类型的实例，如果未注册则返回其他提供的实例
		return getOrElseSupply(type, () -> other);
	}
	@Override
	public <T> T getOrElseSupply(Class<T> type, Supplier<T> other) {
		// 尝试获取指定类型的实例，如果未注册则调用其他供应者
		synchronized (this.instanceSuppliers) {
			InstanceSupplier<?> instanceSupplier = this.instanceSuppliers.get(type);
			return (instanceSupplier != null) ? getInstance(type, instanceSupplier) : other.get();
		}
	}
	@Override
	public <T, X extends Throwable> T getOrElseThrow(Class<T> type, Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X {
		// 尝试获取指定类型的实例，如果未注册则抛出由供应者提供的异常
		synchronized (this.instanceSuppliers) {
			InstanceSupplier<?> instanceSupplier = this.instanceSuppliers.get(type);
			if (instanceSupplier == null) {
				throw exceptionSupplier.get();
			}
			return getInstance(type, instanceSupplier);
		}
	}
	@SuppressWarnings("unchecked")
	private <T> T getInstance(Class<T> type, InstanceSupplier<?> instanceSupplier) {
		// 获取实例，如果尚未创建则调用实例供应者
		T instance = (T) this.instances.get(type);
		if (instance == null) {
			instance = (T) instanceSupplier.get(this);
			// 如果作用域为单例，则存储该实例
			if (instanceSupplier.getScope() == Scope.SINGLETON) {
				this.instances.put(type, instance);
			}
		}
		return instance;
	}
	@Override
	public void addCloseListener(ApplicationListener<BootstrapContextClosedEvent> listener) {
		// 添加关闭监听器，当 BootstrapContext 关闭时触发
		this.events.addApplicationListener(listener);
	}
	/**
	 * 当 {@link BootstrapContext} 关闭且 {@link ApplicationContext} 已准备好时调用的方法。
	 * @param applicationContext 已准备好的上下文
	 */
	public void close(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
		// 发布 BootstrapContext 关闭事件
		this.events.multicastEvent(new BootstrapContextClosedEvent(this, applicationContext));
	}
}

@FunctionalInterface
public interface BootstrapRegistryInitializer {
    // 此方法在应用启动过程中被调用，允许实现者向注册表注册必要的组件或服务。
    // 注册的组件随后可以在应用上下文中访问。实现者应仅注册应用所需的类型。
    void initialize(BootstrapRegistry registry);
}

public class MyBootstrapRegistryInitializer implements BootstrapRegistryInitializer {
    @Override
    public void initialize(BootstrapRegistry registry) {
        // 注册一个自定义服务
        registry.register(MyCustomService.class, context -> new MyCustomService());
        System.out.println("MyBootstrapRegistryInitializer已注册");
    }
}
class MyCustomService {
}

org.springframework.boot.BootstrapRegistryInitializer=com.xc.config.MyBootstrapRegistryInitializer