Spring启动流程

川长思鸟来 2023-10-13 21:49 58阅读 0赞

### Spring启动流程 ###

*  启动类的准备
 *   *  @EnableAutoConfiguration
     *  @SpringBootConfiguration
     *  @ComponentScan
     *  仅使用@EnableAutoConfiguration的情况
 *  整个Spring启动流程
 *   *  1. 服务构建
     *  2. 环境准备
     *  容器创建
     *  填充容器

# 启动类的准备 #

首先需要有一个加了@SpringBootApplication注解的启动类，这个注解本质上就是由@EnableAutoConfiguration、@SpringBootConfiguration、@ComponentScan，这三个注解连起来构成。  
![在这里插入图片描述][5287fd053f874d32b364d5fa8a8a85cc.png]  
![在这里插入图片描述][1af41fe749f843d08ea124defc06b179.png]

## @EnableAutoConfiguration ##

@EnableAutoConfiguration是最为核心的，有了它之后在启动时就会导入“自动配置”AutoConfigurationImportSelector类。这个类会将所有符合条件的@Configuation配置都进行加载。

## @SpringBootConfiguration ##

@SpringBootConfiguration等同于@Configuration，就是将这个类标记为配置类会被加载到容器中。

## @ComponentScan ##

@ComonentScane就是自动扫描并加载符合条件的Bean。

## 仅使用@EnableAutoConfiguration的情况 ##

其实如果启动类中不需要增加配置内容，也不要指定扫描路径，那可以使用@EnableAutoConfiguration替代@SpringBootApplication，也可以完成启动。

![在这里插入图片描述][0e27f085090f4f50908cc66ea7199992.png]  
注解完成后，Spring运行的起点就是SpringApplication.run()这个方法，在run开始执行后，会经历如下四个阶段：  
![在这里插入图片描述][58575c5378284377a23024c8e4e4ec6b.png]

# 整个Spring启动流程 #

## 1. 服务构建 ##

"服务构建"所说的“服务”就是指Spring本身，一个功能非常强大的Spring服务对象SpringApplicaiton，这个阶段就是用一大堆零件把我组装出来。

在Spring的构造方法中，首先要**把传入的“资源加载器、主方法类”记录在内存中**。  
![在这里插入图片描述][127e6700145b4afbb8a6ffe7d52680e7.png]  
然后Spring会逐一判读对应的服务类是否存在，来**确定Web服务的类型**。默认是Servlet，即基于Servlet的web服务，如tomcat，还有响应式非阻塞服务REACTIVE，如spring-webflux。还有什么都不适用的NONE。  
![在这里插入图片描述][ff8b19d3c67f45e392a9d9dbe10193a6.png]  
确定了选择哪个web服务之后，然后就要加载初始化类了。Spring会去读取所有META-INF/spring.factories文件中`注册初始化`、`上下文初始化`和`监听器`这三类配置。

即BootstrapRegistryInitializer、ApplicationContextInitializer和ApplicationListener。

在Spring体内没有默认的"注册初始化“配置，而spring-boot和spring-boot-autoconfigure这两个工程中配置了7个“上下文初始化”和8个“监听器”。

这些配置信息会在后续的启动过程中使用到。

程序员也可以自定义这**三个配置**，只需要将其放到工程中的spring factories文件中，我就会将它们一并加载进来。

接下来会通过“运行栈”stackTrace判断出main方法所在的类，大概率就是启动类本身。后续过程会使用到。这样Spring服务SpringApplication就构造完成了。然后就是调用run方法进入“环境准备”阶段了。

## 2. 环境准备 ##

![在这里插入图片描述][98c3a2ec65b0458892d7bc4e03ddeef6.png]  
这个阶段的目的是要给即将诞生的“容器”器官做充足的养分准备。  
![在这里插入图片描述][e89c5c0c2df34e579ee7d442815f5407.png]  
会new一个后续会陆续使用到的**启动上下文（BootstrapContext)**，同时逐一调用刚刚加载的“启动注册初始化器”BootstrapRegistryInitializer中的初始化initialize方法。

![在这里插入图片描述][f4b5dae0ed584b4faf527a0ea38b693c.png]  
不过刚才也提到了，其中是没有默认的BootstrapRegistryInitializer，所以默认并不执行什么。接下来将“java.awt.headless"这个设置改为true，表示缺少显示器、键盘等输入设备也可以正常启动。  
![在这里插入图片描述][3c7be9fbaa1e4485b8db514fdb4d440e.png]  
然后会启动其中的**运行监听器**, 同时发布启动事件，它获取并加载spring-boot工程spring.factories配置文件中的EventPublishingRunListener，他在启动时，也会将刚刚我们所说的8个ApplicationListener都进行引入。这样程序员们就可以监听这些事件，然后在启动流程中加入自定义逻辑了。

![在这里插入图片描述][a5125e70dacf43fc82df4d2035b68952.png]  
接下来就要通过prepareEnvironment方法“组装启动参数”了，首先第一步就是构造一个“可配置环境”，根据不同的Web服务类型会构造不同的环境，同样默认是Servlet，构造之后会加载很多诸如“系统环境变量”“jvm系统属性”systemProperties等在内的4组配置信息。

![在这里插入图片描述][2cc1371eba7c49138f15010a42377db7.png]  
把这些配置信息都加载到一个叫做propertySources的内存集合中。这样后续使用到这些信息就无需重新加载了。

这时也会通过“配置环境”configureEnvironment方法将我们启动时传入的环境参数args进行设置。例如启动时传入的诸如"开发/生产"环境配置等都会在这一步进行加载。

同时在propertySources集合的首个位置添加一个值为空的配置内容"configurationProperties"，后续会被使用。

接下来就会发布**环境准备完成**这个事件，刚加载进来的8个Listener会监听到这个事件。其中的部分“监听器"会进行相应处理，诸如"环境配置后处理监听器"会去加载spring.factories配置文件中“环境配置后处理器”EnvironmentPostProcessor。

![在这里插入图片描述][80e9b9d786f041ea9bdf37e5f3c715c5.png]  
这里要注意“监听器”通过观察者模式设计，是逐一“串行”执行，并不是异步“并行”，需要等待所有监听器都处理完成之后，才会继续走后续的逻辑。

![在这里插入图片描述][131a716defd948e6afe651d4ee2b52cd.png]  
将环境绑定后，剩下的就是考虑到刚创建的“可配置环境”在一系列过程中可能会有变化，进而做的补偿。通过二次更新保证匹配，紧接着将“spring.beaninfo.ignore"设为true，表示不加载Bean的元数据信息，同时打印其Banner图。

这样”环境准备“阶段就完成了。

![在这里插入图片描述][e94328a5ec8c4f9297e8a4f8e8c7a8bc.png]

## 容器创建 ##

容器创建阶段会将上一阶段准备好的各种养分进行组合，孵化其**最最核心的"容器"器官**，所谓容器就是指内部有很多奇奇怪怪属性、集合以及配套功能的结构体**ApplicationContext,** 也可以称为"上下文", 当然叫做"容器"更好理解。

通过createApplicationContext来创建容器，创建过程很简单：

![在这里插入图片描述][a80e6fb690ca4795a8dae55fe8f1cd3e.png]  
首先根据服务类型创建"容器"ConfigurableApplicationContext，默认的服务类型是SERVLET，所以创建的是“注解配置的Servlet-Web服务容器”，即AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext：

![在这里插入图片描述][b9ee2a947cb64a3eb9edfc32b768313e.png]  
在这个过程中会构造诸如：存放和生产我们bean实例的“**Bean工厂**”DefaultListableBeanFactory，用来解析@Component、@ComponentScan等注解的“**配置类后处理器**”ConfigurationClassPostProcessor、用来解析@Autowired、@Value、@Inject等注解的“**自动注解Bean后处理器**”AutowiredAnnotationBeanPostProcessor等在内的属性对象。

![在这里插入图片描述][19f7698e8d69495cb7ed2649402d22be.png]  
把它们都放入容器中后，就要通过prepareContext方法对容器中的部分属性进行初始化了：

![在这里插入图片描述][38cfad3e7cb54b539532d0e4e5349c2f.png]

先用postProcessApplicationContext方法设置“Bean名称生成器”、“资源加载器”、“类型转换器”等；

![在这里插入图片描述][df98a97f7fa8426d8ff1c3756e469e30.png]

接着就要执行之前我们加载进来的“上下文初始化”ApplicationContextInitializer了，默认加载了7个，容器ID、警告日志处理、日志监听都是在这里实现的。

![在这里插入图片描述][1af28be4eff0477a829ddcc2b72ee3da.png]

在发布“**容器准备完成**”监听事件之后，会陆续为容器注册“启动参数”、“Banner”、“Bean引用策略”和“懒加载策略”等等。

之后通过Bean定义记载器将“启动类”在内的资源加载到“Bean定义池”BeanDefinitionMap中，以便后续根据Bean定义创建“Bean对象”，然后发布一个“资源加载完成”事件，这样其中最核心的“容器”就常见完成啦。

![在这里插入图片描述][4952efb6476d492294bb7b03505ffcdd.png]

## 填充容器 ##

在这一步中生产自身提供的以及程序员自定义的所有对象，并且放在其刚刚创建好的“容器”器官中，这个过程也被大家称为“**自动装配**”，这个过程大体分为12个小步骤，这些小步骤中不但包含了“Bean生命周期”管理，同时还会构造和启动一个Web服务器。

这样各位程序员就可以通过web方式来使用了。

在这12步之后发布“启动完成”事件的同时会回调程序员自定义实现的Runner接口，来处理一些执行后定制化需求，这样整个过程就结束了。

![在这里插入图片描述][ab9ab3f9cb4c45d3922878b2ce3a2742.png]  
**参考资料**：[史上最完整的Spring启动流程][Spring]

[5287fd053f874d32b364d5fa8a8a85cc.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/5287fd053f874d32b364d5fa8a8a85cc.png
[1af41fe749f843d08ea124defc06b179.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/1af41fe749f843d08ea124defc06b179.png
[0e27f085090f4f50908cc66ea7199992.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/0e27f085090f4f50908cc66ea7199992.png
[58575c5378284377a23024c8e4e4ec6b.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/58575c5378284377a23024c8e4e4ec6b.png
[127e6700145b4afbb8a6ffe7d52680e7.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/127e6700145b4afbb8a6ffe7d52680e7.png
[ff8b19d3c67f45e392a9d9dbe10193a6.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ff8b19d3c67f45e392a9d9dbe10193a6.png
[98c3a2ec65b0458892d7bc4e03ddeef6.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/98c3a2ec65b0458892d7bc4e03ddeef6.png
[e89c5c0c2df34e579ee7d442815f5407.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/e89c5c0c2df34e579ee7d442815f5407.png
[f4b5dae0ed584b4faf527a0ea38b693c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/f4b5dae0ed584b4faf527a0ea38b693c.png
[3c7be9fbaa1e4485b8db514fdb4d440e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/3c7be9fbaa1e4485b8db514fdb4d440e.png
[a5125e70dacf43fc82df4d2035b68952.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/a5125e70dacf43fc82df4d2035b68952.png
[2cc1371eba7c49138f15010a42377db7.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2cc1371eba7c49138f15010a42377db7.png
[80e9b9d786f041ea9bdf37e5f3c715c5.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/80e9b9d786f041ea9bdf37e5f3c715c5.png
[131a716defd948e6afe651d4ee2b52cd.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/131a716defd948e6afe651d4ee2b52cd.png
[e94328a5ec8c4f9297e8a4f8e8c7a8bc.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/e94328a5ec8c4f9297e8a4f8e8c7a8bc.png
[a80e6fb690ca4795a8dae55fe8f1cd3e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/a80e6fb690ca4795a8dae55fe8f1cd3e.png
[b9ee2a947cb64a3eb9edfc32b768313e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/b9ee2a947cb64a3eb9edfc32b768313e.png
[19f7698e8d69495cb7ed2649402d22be.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/19f7698e8d69495cb7ed2649402d22be.png
[38cfad3e7cb54b539532d0e4e5349c2f.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/38cfad3e7cb54b539532d0e4e5349c2f.png
[df98a97f7fa8426d8ff1c3756e469e30.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/df98a97f7fa8426d8ff1c3756e469e30.png
[1af28be4eff0477a829ddcc2b72ee3da.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/1af28be4eff0477a829ddcc2b72ee3da.png
[4952efb6476d492294bb7b03505ffcdd.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/4952efb6476d492294bb7b03505ffcdd.png
[ab9ab3f9cb4c45d3922878b2ce3a2742.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ab9ab3f9cb4c45d3922878b2ce3a2742.png
[Spring]: https://www.bilibili.com/video/BV1e14y1A7pT/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=a1af903e57688df870625021f7f3a7eb