详细分析Springboot启动流程

青旅半醒 2024-03-24 09:07 29阅读 0赞

### 前言 ###

本文会对**Springboot**启动流程进行详细分析。但是请注意，**Springboot**启动流程是**Springboot**的逻辑，请千万不要将**Springboot**启动流程相关逻辑与**Spring**的相关逻辑混在一起，比如把**Spring**的**bean**生命周期的逻辑混在**Springboot**启动流程中，那么整个体系就复杂且混乱了。

所以本文仅重点关注**Springboot**启动流程，涉及**Spring**的部分，会略作说明并跳过。

整体的一个结构图如下。

![format_png][]

**Springboot**版本：**2.4.1**

### 正文 ###

#### 一. Springboot启动流程图及说明 ####

如下是**Springboot**的一个启动流程图。

![format_png 1][]

在**SpringApplication**完成初始化后，就会调用**SpringApplication**对象的**run()** 方法，该方法就是**Springboot**启动的入口，也对应着全流程图中的开始。下面给出**SpringApplication**对象的**run()** 方法说明，如下所示。

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
        // 创建StopWatch，用于统计Springboot启动的耗时
        StopWatch stopWatch = new StopWatch();
        // 开始计时
        stopWatch.start();
        DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
        ConfigurableApplicationContext context = null;
        configureHeadlessProperty();
        // 获取运行时监听器
        SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
        // 调用运行时监听器的starting()方法
        // 该方法需要在Springboot一启动时就调用，用于特别早期的初始化
        listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
        try {
            // 获取args参数对象
            ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
            // 读取Springboot配置文件并创建Environment对象
            // 这里创建的Environment对象实际为ConfigurableEnvironment
            ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
            configureIgnoreBeanInfo(environment);
            // 打印Banner图标
            Banner printedBanner = printBanner(environment);
            // 创建ApplicationContext应用行下文，即创建容器
            context = createApplicationContext();
            context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
            // 准备容器
            prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
            // 初始化容器
            refreshContext(context);
            afterRefresh(context, applicationArguments);
            // 停止计时
            stopWatch.stop();
            if (this.logStartupInfo) {
                // 打印启动耗时等信息
                new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
            }
            // 调用运行时监听器的started()方法
            // 该方法需要在应用程序启动后，CommandLineRunners和ApplicationRunners被调用前执行
            listeners.started(context);
            callRunners(context, applicationArguments);
        }
        catch (Throwable ex) {
            handleRunFailure(context, ex, listeners);
            throw new IllegalStateException(ex);
        }
    
        try {
            // 调用运行时监听器的running()方法
            // 该方法需要在SpringApplication的run()方法执行完之前被调用
            listeners.running(context);
        }
        catch (Throwable ex) {
            handleRunFailure(context, ex, null);
            throw new IllegalStateException(ex);
        }
        return context;
    }
    复制代码

#### 二. SpringApplication的初始化 ####

通常，**Springboot**应用程序的启动类定义如下。

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

从**SpringApplication**的静态**run()** 方法一路跟进，会发现如下的实现。

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);
    }
    复制代码

也就是**Springboot**启动时会先创建**SpringApplication**，然后再通过**SpringApplication**的**run()** 方法完成启动。所以下面分析一下**SpringApplication**的初始化逻辑，其构造方法如下所示。

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
        this.resourceLoader = resourceLoader;
        Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
        // 设置源
        // 通常Springboot的启动类就是源
        this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
        // 推断并设置WEB应用程序类型
        // 根据classpath下的类来推断
        this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
        // 加载并设置Bootstrapper
        this.bootstrappers = new ArrayList<>(getSpringFactoriesInstances(Bootstrapper.class));
        // 加载并设置初始化器
        setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
        // 加载并设置应用事件监听器
        setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
        // 推断并设置应用程序主类的Class对象
        this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
    }
    复制代码

梳理一下在**SpringApplication**的构造方法中，做了如下事情。

1.  设置源。通常，**Springboot**中的源就是**Springboot**的启动类；
2.  设置**WEB**应用程序类型。通过判断**classpath**下是否存在某些类，来推断当前**WEB**应用程序的类型；
3.  加载并设置**Bootstrapper**，**ApplicationContextInitializer**和**ApplicationListener**。借助**SpringFactoriesLoader**基于**SPI**机制完成**Bootstrapper**，**ApplicationContextInitializer**和**ApplicationListener**的加载，然后设置到**SpringApplication**中；
4.  设置应用程序主类的**Class**对象。

下面对上述事情进行分析。

1. 设置源

这里的源，也就是**Spring**容器启动时依赖的初始配置类，在**Springboot**中，初始配置类通常为启动类。下面可以通过调试看一下**primarySources**字段的值，如下所示。

![format_png 2][]

可见源就是**Springboot**的启动类的**Class**对象。

2. 设置WEB应用程序类型

**WebApplicationType\#deduceFromClasspath**方法如下所示。

private static final String[] SERVLET_INDICATOR_CLASSES = { "javax.servlet.Servlet",
    			"org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext" };
    private static final String WEBMVC_INDICATOR_CLASS = "org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet";
    private static final String WEBFLUX_INDICATOR_CLASS = "org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler";
    priva

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[format_png 2]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/56787b72b61d476bb722aa961c615a51.png