Spring Boot的启动流程

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Spring Boot

Spring Boot概念

Spring Boot是作为Spring的脚手架框架，其本身并不提供Spring的核心功能，而是来达到快速构建项目、预置三方配置、开箱即用的目的。

从本质上来说，Spring Boot就是Spring，它做了那些没有它你自己也会去做的Spring Bean配置。

Spring Boot使用“习惯优于配置”的理念让你的项目快速地运行起来，使用Spring Boot很容易创建一个能独立运行、准生产级别、基于Spring框架的项目，使用Spring Boot你可以不用或者只需要很少的Spring配置。

Spring Boot有如下的优点：

• 可以快速构建项目；
• 可以对主流开发框架的无配置集成；
• 项目可独立运行，无需外部依赖Servlet容器；
• 提供运行时的应用监控；
• 可以极大地提高开发、部署效率；
• 可以与云计算天然集成。

Spring Boot的启动流程

首先，Spring Boot项目创建完成会默认生成一个名为

*Application

的入口类，我们是通过该类的main方法启动Spring Boot项目的。在main方法中，通过SpringApplication的静态方法，即run方法进行SpringApplication类的实例化操作，然后再针对实例化对象调用另外一个run方法来完成整个项目的初始化和启动。

再调用另外一个run方法：

我们可以看到run方法里主要干了两件事：

1. 构造SpringApplection的实例
2. 调用实例的run方法

1. 构造SpringApplection的实例

构造SpringApplection的实例过程主要干了下面几件事：

1. 把参数sources设置到SpringApplection属性中，这个sources可以是任何类型的参数
2. 获取应用类型，判断是否是web程序，并设置到webEnvironment的boolean属性中
3. 创建并初始化ApplectionInitializer（初始化器），设置到initializers属性中
4. 创建并初始化ApplicationListener（初监听器），设置到listeners属性中
5. 初始化主类mainApplectionClass，定位main方法。

我们追踪其源码：

然后我们跟进这个

this构造

，可以看到初始化了很多成员变量：

我们将其提炼出来，他主要进行了下面的代码

publicSpringApplication(ResourceLoader resourceLoader,Class<?>... primarySources){this.resourceLoader = resourceLoader;Assert.notNull(primarySources,"PrimarySources must not be null");this.primarySources =newLinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));//获取应用类型，判断是不是web程序this.webApplicationType =WebApplicationType.deduceFromClasspath();//获取所有初始化器this.setInitializers((Collection)getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));//获取所有监听器this.setListeners((Collection)getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));//定位main方法this.mainApplicationClass =deduceMainApplicationClass();}

首先是把参数sources设置到SpringApplection属性中，这个sources可以是任何类型的参数

然后我们再获取应用类型， 判断是否是web程序，并设置到webEnvironment的boolean属性中，我们跟进

deduceFromClasspath函数

：

从返回结果我们可以看出应用类型一共有三种，分别是
返回值说明NONE非web应用，即不会启动服务器SERVLET基于servlet的web应用REACTIVE响应式web应用（暂未接触过）

staticWebApplicationTypededuceFromClasspath(){if(ClassUtils.isPresent("org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler",(ClassLoader)null)&&!ClassUtils.isPresent("org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet",(ClassLoader)null)&&!ClassUtils.isPresent("org.glassfish.jersey.servlet.ServletContainer",(ClassLoader)null)){return REACTIVE;}else{String[] var0 = SERVLET_INDICATOR_CLASSES;int var1 = var0.length;for(int var2 =0; var2 < var1;++var2){String className = var0[var2];if(!ClassUtils.isPresent(className,(ClassLoader)null)){return NONE;}}return SERVLET;}}

判断一共涉及四个常量：
WEBFLUX_INDICATOR_CLASS ， WEBMVC_INDICATOR_CLASS，JERSEY_INDICATOR_CLASS，SERVLET_INDICATOR_CLASSES

springboot在初始化容器的时候，会对以上四个常量所对应的class进行判断，看看他们是否存在，从而返回应用类型！

常量代表哪些class，也在当前类中：

然后是创建并初始化ApplectionInitializer，设置到initializers属性中，该步骤调用了

getSpringFactoriesInstances函数

，我们跟进其源码：

private<T>Collection<T>getSpringFactoriesInstances(Class<T> type){returngetSpringFactoriesInstances(type,newClass<?>[]{});}private<T>Collection<T>getSpringFactoriesInstances(Class<T> type,Class<?>[] parameterTypes,Object... args){ClassLoader classLoader =getClassLoader();// Use names and ensure unique to protect against duplicates// 获取所有初始化器的名称集合Set<String> names =newLinkedHashSet<>(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));// 根据名称集合实例化这些初始化器List<T> instances =createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names);// 排序        AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);return instances;}

从源代码中，我们可以看出是在

META-INF/spring.factories

配置文件里获取初始化器，然后实例化、排序后再设置到initializers属性中。

然后是创建并初始化ApplicationListener，设置到listeners属性中，该步骤调用了

getSpringFactoriesInstances函数

，步骤和上一步获取初始化器一样

最后初始化主类mainApplectionClass，我们继续跟踪源码进入deduceMainApplicationClass方法

privateClass<?>deduceMainApplicationClass(){try{// 通过创建运行时异常的方式获取栈StackTraceElement[] stackTrace =newRuntimeException().getStackTrace();// 遍历获取main方法所在的类并且返回for(StackTraceElement stackTraceElement : stackTrace){if("main".equals(stackTraceElement.getMethodName())){returnClass.forName(stackTraceElement.getClassName());}}}catch(ClassNotFoundException ex){// Swallow and continue}returnnull;}

其实遍历当前虚拟机栈获取main方法所在的类并且返回

2. 调用实例的run方法

SpringApplication调用的run方法的大致流程，如下图：

其中，SpringApplication在run方法中重点做了以下操作：

• 获取监听器和参数配置；
• 打印Banner信息；
• 创建并初始化容器；
• 监听器发送通知。

当然，除了上述核心操作，run方法运行过程中还涉及启动时长统计、异常报告、启动日志、异常处理等辅助操作。

比较完整的流程，可以参考如下源代码：

publicConfigurableApplicationContextrun(String... args){// 创建StopWatch对象，用于统计run方法启动时长。StopWatch stopWatch =newStopWatch();// 启动统计
    stopWatch.start();ConfigurableApplicationContext context =null;Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters =newArrayList<>();// 配置Headless属性configureHeadlessProperty();// 获得SpringApplicationRunListener数组，// 该数组封装于SpringApplicationRunListeners对象的listeners中。SpringApplicationRunListeners listeners =getRunListeners(args);// 启动监听，遍历SpringApplicationRunListener数组每个元素，并执行。
    listeners.starting();try{// 创建ApplicationArguments对象ApplicationArguments applicationArguments =newDefaultApplicationArguments(args);// 加载属性配置，包括所有的配置属性。ConfigurableEnvironment environment =prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);configureIgnoreBeanInfo(environment);// 打印BannerBanner printedBanner =printBanner(environment);// 创建容器
        context =createApplicationContext();// 异常报告器
        exceptionReporters =getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class,newClass[]{ConfigurableApplicationContext.class}, context);// 准备容器，组件对象之间进行关联。prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);// 初始化容器refreshContext(context);// 初始化操作之后执行，默认实现为空。afterRefresh(context, applicationArguments);// 停止时长统计
        stopWatch.stop();// 打印启动日志if(this.logStartupInfo){newStartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);}// 通知监听器：容器完成启动。
        listeners.started(context);// 调用ApplicationRunner和CommandLineRunner的运行方法。callRunners(context, applicationArguments);}catch(Throwable ex){// 异常处理handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);thrownewIllegalStateException(ex);}try{// 通知监听器：容器正在运行。
        listeners.running(context);}catch(Throwable ex){// 异常处理handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters,null);thrownewIllegalStateException(ex);}return context;}

Spring Boot启动流程总结：

--------------------------------创建springbootApplication对象---------------------------------------------1. 创建springbootApplication对象springboot容器初始化操作
2. 获取当前应用的启动类型。
    2.1：通过判断当前classpath是否加载servlet类，返回servlet web启动方式。
    2.2：webApplicationType三种类型：
        1.reactive：响应式启动（spring5新特性）
        2.none:即不嵌入web容器启动（springboot放在外部服务器运行 ）
        3.servlet:基于web容器进行启动
3. 读取springboot下的META-INFO/spring.factories文件，获取对应的ApplicationContextInitializer装配到集合
4. 读取springboot下的META-INFO/spring.factories文件，获取对应的ApplicationListener装配到集合
5. mainApplicationClass，获取当前运行的主函数

------------------调用springbootApplication对象的run方法，实现启动，返回当前容器的上下文----------------------------------------------1. 调用run方法启动
2.StopWatch stopWatch =newStopWatch()，记录项目启动时间
3. getRunListeners，读取META-INF/spring.factores，将SpringApplicationRunListeners类型存到集合中
4. listeners.starting();循环调用starting方法
5.prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);将配置文件读取到容器中
        读取多数据源：classpath:/,classpath:/config/,file:./,file:./config/底下。其中classpath是读取编译后的，file是读取编译前的
        支持yml，yaml，xml，properties
6.Banner printedBanner =printBanner(environment);开始打印banner图，就是sprongboot启动最开头的图案
7. 初始化AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext对象
8. 刷新上下文，调用注解，refreshContext(context);9. 创建tomcat
10. 加载springmvc
11. 刷新后的方法，空方法，给用户自定义重写afterRefresh（）
12. stopWatch.stop();结束计时
13. 使用广播和回调机制告诉监听者springboot容器已经启动化成功，listeners.started(context);14. 使用广播和回调机制告诉监听者springboot容器已经启动化成功， listeners.running(context);15. 返回上下文