Spring Boot源码分析一：启动流程

1. 引言

SpringBoot是一个广泛使用的Java框架，旨在简化基于Spring框架的应用程序的开发过程。在这篇文章中，我们将深入探讨SpringBoot应用程序的启动流程，了解其背后的机制。

2. Spring Boot 启动概览

SpringBoot应用程序的启动通常从一个包含 main 方法的类开始，例如：

@SpringBootApplication
public class MyApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MyApplication.class, args);
    }
}

这里的SpringApplication.run是启动SpringBoot应用程序的入口。接下来，我们将深入分析这个方法及其调用的各个阶段。

3. SpringApplication 类详解

SpringApplication类是SpringBoot应用程序启动过程的核心类。它负责初始化应用程序的上下文，加载配置，启动嵌入式服务器等。

3.1 SpringApplication构造函数

SpringApplication类有多个构造函数，常用的是接收一个或多个Class 参数的构造函数：

public SpringApplication(Class<?>... primarySources) {
    this.setInitializers((Collection) this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
    this.setListeners((Collection) this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
    this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
}

这里设置了初始化器和监听器，并推断出主应用程序类。

3.2 run 方法

SpringApplication.run方法是启动SpringBoot应用程序的入口：

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

这个方法内部调用了SpringApplication实例的run方法：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
    // 初始化阶段
    this.configureHeadlessProperty();
    SpringApplicationRunListeners listeners = this.getRunListeners(args);
    listeners.starting();

    // 环境准备阶段
    ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
    ConfigurableEnvironment environment = this.prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
    this.configureIgnoreBeanInfo(environment);

    // 上下文创建阶段
    Banner printedBanner = this.printBanner(environment);
    ConfigurableApplicationContext context = this.createApplicationContext();
    this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);

    // 上下文刷新阶段
    this.refreshContext(context);
    this.afterRefresh(context, applicationArguments);
    listeners.finished(context, null);

    // 应用程序运行阶段
    this.callRunners(context, applicationArguments);
    return context;
}

接下来，我们逐步解析这些方法的具体实现。

4. 启动流程详解

4.1 初始化阶段

在这个阶段，主要是一些基本属性的设置和启动监听器的初始化：

this.configureHeadlessProperty();
SpringApplicationRunListeners listeners = this.getRunListeners(args);
listeners.starting();

configureHeadlessProperty：设置系统属性java.awt.headless，用于处理缺少显示屏、键盘或鼠标的环境。
getRunListeners：获取并初始化SpringApplicationRunListeners，这些监听器在整个启动过程中会监听并响应不同的事件。

4.2 环境准备阶段

准备应用运行的环境，包括配置属性和配置文件等：

ConfigurableEnvironment environment = this.prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
this.configureIgnoreBeanInfo(environment);

prepareEnvironment：配置并准备环境，调用监听器的environmentPrepared方法。
configureIgnoreBeanInfo：配置是否忽略BeanInfo信息。

4.3 上下文创建阶段

创建并准备 Spring 应用上下文：

ConfigurableApplicationContext context = this.createApplicationContext();
this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);

createApplicationContext：根据配置创建具体的应用上下文，例如 AnnotationConfigApplicationContext。
prepareContext：准备上下文，加载配置，注册Bean，调用监听器的 contextPrepared 方法。

4.4 上下文刷新阶段

刷新应用上下文，完成 Bean 的初始化和依赖注入：

this.refreshContext(context);
this.afterRefresh(context, applicationArguments);

refreshContext：刷新应用上下文，触发 Spring 的生命周期事件。
afterRefresh：刷新后的操作，通常用于自定义逻辑。

4.5 应用程序运行阶段

调用所有实现了CommandLineRunner和ApplicationRunner接口的 Bean：

this.callRunners(context, applicationArguments);

callRunners：遍历并调用所有CommandLineRunner和 ApplicationRunner。

5. 结论

通过深入分析SpringBoot应用程序的启动流程，我们可以更好地理解其内部机制，进而在开发中更好地利用这些机制，提高开发效率和代码质量。在后续的文章中，我们将继续探讨SpringBoot的其他关键特性和实现原理。