- 前言
- 源码版本
- 从哪入手？
- 源码如何切分？
- 如何创建SpringApplication？
- 设置应用类型
- 设置初始化器(Initializer)
- 设置监听器(Listener)
- 设置监听器(Listener)
- 执行run()方法
- 获取、启动运行过程监听器
- 环境构建
- 创建IOC容器
- IOC容器的前置处理
- 刷新容器
- IOC容器的后置处理
- 发出结束执行的事件
- 执行Runners
- 总结
- 总结
Spring Boot 专栏已经写了五十多天了，前面二十章从基础应用到高级整合避重就轻介绍的都是工作、面试中常见的知识点。
今天开始底层源码介绍的阶段，相对内容比较深一点，作者也尽可能介绍的通俗易懂，层次分明一点。相信读过我写的 Mybatis专栏的文章都知道，只要跟着作者的步骤，方法一步步研究，其实源码并不难。
这篇文章花了四天时间精雕细琢，力求介绍的通俗易懂，毕竟源码相对难度更高些，希望通过作者拆分讲解能够帮助到读者。
源码版本
作者 Spring Boot是基于 2.4.0。每个版本有些变化，读者尽量和我保持一致，以防源码有些出入。
从哪入手？
至于从哪入手不是很简单的问题吗，当然主启动类了，即是标注着 @SpringBootApplication注解并且有着 main()方法的类，如下一段代码：
<br><span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">AnnotationDemoApplication</span> </span>{<br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">main</span><span class="hljs-params">(String[] args)</span> </span>{<br>        SpringApplication.run(AnnotationDemoApplication<span class="hljs-class">.<span class="hljs-keyword">class</span>, <span class="hljs-title">args</span>)</span>;<br>    }<br>}
话不多说， DEBUG伺候，别怕，搞它……..
源码如何切分？
SpringApplication中的静态 run()方法并不是一步完成的，最终执行的源码如下：
<br><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">static</span> ConfigurableApplicationContext <span class="hljs-title">run</span><span class="hljs-params">(Class<?>[] primarySources, String[] args)</span> </span>{<br>  <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-keyword">new</span> SpringApplication(primarySources).run(args);<br> }
很显然分为两个步骤，分别是创建 SpringApplication和执行 run()方法，下面将分为这两个部分介绍。
如何创建SpringApplication？
创建即是 new对象了， DEBUG跟进代码，最终执行的 SpringApplication构造方法如下图：
如上图中标注的注释，创建过程重用的其实分为 ②、 ③、 ④这三个阶段，下面将会一一介绍每个阶段做了什么事。
这个过程非常重要，直接决定了项目的类型，应用类型分为三种，都在 WebApplicationType这个枚举类中，如下：
判断的依据很简单，就是加载对应的类，比如加载了 DispatcherServlet等则会判断是 Servlet的web程序。源码如下：
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">static</span> WebApplicationType <span class="hljs-title">deduceFromClasspath</span><span class="hljs-params">()</span> </span>{<br>  <span class="hljs-keyword">if</span> (ClassUtils.isPresent(WEBFLUX_INDICATOR_CLASS, <span class="hljs-keyword">null</span>) && !ClassUtils.isPresent(WEBMVC_INDICATOR_CLASS, <span class="hljs-keyword">null</span>)<br>    && !ClassUtils.isPresent(JERSEY_INDICATOR_CLASS, <span class="hljs-keyword">null</span>)) {<br>   <span class="hljs-keyword">return</span> WebApplicationType.REACTIVE;<br>  }<br>  <span class="hljs-keyword">for</span> (String className : SERVLET_INDICATOR_CLASSES) {<br>   <span class="hljs-keyword">if</span> (!ClassUtils.isPresent(className, <span class="hljs-keyword">null</span>)) {<br>    <span class="hljs-keyword">return</span> WebApplicationType.NONE;<br>   }<br>  }<br>  <span class="hljs-keyword">return</span> WebApplicationType.SERVLET;<br> }
这里我引入了 spring-boot-starter-web,肯定是 Servlet的web程序。
初始化器 ApplicationContextInitializer是个好东西，用于 IOC容器刷新之前初始化一些组件，比如 ServletContextApplicationContextInitializer。
那么如何获取初始化器呢？跟着上图中的代码进入，在 SpringApplication中的如下图中的方法：
相对重要的就是第一步获取初始化器的名称了，这个肯定是 全类名了，详细源码肯定在 loadFactoryNames()方法中了，跟着源码进入，最终调用的是 #SpringFactoriesLoader.loadSpringFactories()方法。
loadSpringFactories()方法就不再详细解释了，其实就是从类路径 META-INF/spring.factories中加载 ApplicationContextInitializer的值。
在 spring-boot-autoconfigure的 spring.factories文件中的值如下图：
上图中的只是一部分初始化器，因为
spring.factories文件不止一个。
下图中是我的 demo中注入的初始化器，现实项目中并不止这些。
这也告诉我们自定义一个
ApplicationContextInitializer只需要实现接口，在spring.factories文件中设置即可。
监听器（ ApplicationListener）这个概念在 Spring中就已经存在，主要用于监听特定的事件(ApplicationEvent)，比如IOC容器刷新、容器关闭等。
Spring Boot扩展了 ApplicationEvent构建了 SpringApplicationEvent这个抽象类，主要用于 Spring Boot启动过程中触发的事件，比如程序启动中、程序启动完成等。如下图：
监听器如何获取？从源码中知道其实和初始化器(ApplicationContextInitializer)执行的是同一个方法，同样是从 META-INF/spring.factories文件中获取。
在 spring-boot-autoconfigure的 spring.factories文件中的值如下图：
spring.factories文件不止一个，同样监听器也不止以上这些。
作者 demo中注入的一些监听器如下图：
SpringApplication的构建都是为了 run()方法启动做铺垫，构造方法中总共就有几行代码，最重要的部分就是设置应用类型、设置初始化器、设置监听器。
「 注意」：初始化器和这里的监听器都要放置在
spring.factories文件中才能在这一步骤加载，否则不会生效，因此此时IOC容器还未创建，即使将其注入到IOC容器中也是不会生效的。
作者简单的画了张执行流程图，仅供参考，如下：
执行run()方法
上面分析了 SpringApplication的构建过程，一切都做好了铺垫，现在到了启动的过程了。
作者根据源码将启动过程分为了 「8步」，下面将会一一介绍。
SpringApplicationRunListener这个监听器和 ApplicationListener不同，它是用来监听应用程序启动过程的，接口的各个方法含义如下：
<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">interface</span> <span class="hljs-title">SpringApplicationRunListener</span> </span>{<br><br>    <br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">starting</span><span class="hljs-params">()</span></span>;<br>    <br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">environmentPrepared</span><span class="hljs-params">(ConfigurableEnvironment environment)</span></span>;<br>    <br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">contextPrepared</span><span class="hljs-params">(ConfigurableApplicationContext context)</span></span>;<br>    <br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">contextLoaded</span><span class="hljs-params">(ConfigurableApplicationContext context)</span></span>;<br>    <br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">started</span><span class="hljs-params">(ConfigurableApplicationContext context)</span></span>;<br>    <br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">running</span><span class="hljs-params">(ConfigurableApplicationContext context)</span></span>;<br>    <br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">failed</span><span class="hljs-params">(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception)</span></span>;<br>}
在 SpringApplication#run()方法中，源码如下：
<br>SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
跟进 getRunListeners()方法，其实还是调用了 loadFactoryNames()方法从 spring.factories文件中获取值，如下：
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=\<br>org.springframework.boot.context.event.EventPublishingRunListener
最终注入的是 EventPublishingRunListener这个实现类，创建实例过程肯定是通过反射了，因此我们看看它的构造方法，如下图：
这个运行监听器内部有一个事件广播器(SimpleApplicationEventMulticaster)，主要用来广播特定的事件(SpringApplicationEvent)来触发特定的监听器 ApplicationListener。
EventPublishingRunListener中的每个方法用来触发SpringApplicationEvent中的不同子类。
在 SpringApplication#run()方法中，源码如下：
<br>listeners.starting(bootstrapContext, <span class="hljs-keyword">this</span>.mainApplicationClass);
执行 SpringApplicationRunListeners的 starting()方法，跟进去其实很简单，遍历执行上面获取的运行监听器，这里只有一个 EventPublishingRunListener。因此执行的是它的 starting()方法，源码如下图：
上述源码中逻辑很简单，其实只是执行了 multicastEvent()方法，广播了 ApplicationStartingEvent事件。至于 multicastEvent()内部方法感兴趣的可以看看，其实就是遍历 ApplicationListener的实现类，找到监听 ApplicationStartingEvent这个事件的监听器，执行 onApplicationEvent()方法。
这一步其实就是广播了 ApplicationStartingEvent事件来触发监听这个事件的 ApplicationListener。
因此如果自定义了
ApplicationListener并且监听了ApplicationStartingEvent（应用程序开始启动）事件，则这个监听器将会被触发。
这一步主要用于加载系统配置以及用户的自定义配置(application.properties)，源码如下，在 run()方法中：
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
prepareEnvironment方法内部广播了 ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件，源码如下图：
环境构建这一步加载了系统环境配置、用户自定义配置并且广播了
ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件，触发监听器。
源码在 run()方法中，如下：
context = createApplicationContext();
跟进代码，真正执行的是 ApplicationContextFactory方法，如下图：
根据 webApplicationType决定创建的类型，很显然，我这里的是 servlet，因此创建的是 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。
这一步仅仅是创建了
IOC容器，未有其他操作。
这一步真是精华了，在刷新容器之前做准备，其中有一个非常关键的操作：将启动类注入容器，为后续的自动化配置奠定基础。源码如下：
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);
prepareContext()源码解析如下图，内容还是挺多的：
从上图可以看出步骤很多，下面将会详细介绍几个重点的内容。
在 SpringApplication构建过程中设置的初始化器，从 spring.factories取值的。执行的流程很简单，遍历执行，源码如下图：
将自定义的
ApplicationContextInitializer放在META-INF/spring.factories中，在此时也是会被调用。
这一步是将主启动类加载到 IOC容器中，作为后续自动配置的入口。
在 SpringApplication构建过程中将主启动类放置在 primarySources这个集合中，此时的 getAllSources()即是从其中取值，如下图：
这里取出的就是主启动类，当然你的项目中可能不止一个，接下来就是将其加载到IOC容器中了，源码如下：
load(context, sources.toArray(<span class="hljs-keyword">new</span> Object[<span class="hljs-number">0</span>]));
跟着代码进去，其实主要逻辑都在 BeanDefinitionLoader.load()方法，如下图：
将主启动类加载到
beanDefinitionMap，后续该启动类将作为开启自动配置化的入口，后续章节详细介绍。
这一步涉及到了两次事件广播，分别是 ApplicationContextInitializedEvent和 ApplicationPreparedEvent，对应的源码如下：
listeners.contextPrepared(context);<br>load(context, sources.toArray(<span class="hljs-keyword">new</span> Object[<span class="hljs-number">0</span>]));
刷新容器完全是 Spring的功能了，比如初始化资源，初始化上下文广播器等，这个就不再详细介绍，有兴趣可以看看 Spring的源码。
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">protected</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">refresh</span><span class="hljs-params">(ApplicationContext applicationContext)</span> </span>{<br>    Assert.isInstanceOf(AbstractApplicationContext<span class="hljs-class">.<span class="hljs-keyword">class</span>, <span class="hljs-title">applicationContext</span>)</span>;<br>    <br>    ((AbstractApplicationContext)applicationContext).refresh();<br>}<br><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">refresh</span><span class="hljs-params">()</span> <span class="hljs-keyword">throws</span> BeansException, IllegalStateException </span>{<br>    <span class="hljs-keyword">synchronized</span> (<span class="hljs-keyword">this</span>.startupShutdownMonitor) {<br>        <br>        prepareRefresh();<br><br>        <br>        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();<br><br>        <br>        prepareBeanFactory(beanFactory);<br><br>        <span class="hljs-keyword">try</span> {<br>            <br>            postProcessBeanFactory(beanFactory);<br><br>            <br>            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);<br><br>            <br>            registerBeanPostProcessors(beanFactory);<br><br>            <br>            initMessageSource();<br><br>            <br>            initApplicationEventMulticaster();<br><br>            <br>            onRefresh();<br><br>            <br>            registerListeners();<br><br>            <br>            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);<br><br>            <br>            finishRefresh();<br>        }<br><br>        <span class="hljs-keyword">finally</span> {<br>    <br>            resetCommonCaches();<br>        }<br>    }<br>}
一个扩展方法，源码如下：
afterRefresh(context, applicationArguments);
默认为空，如果有自定义需求可以重写，比如打印一些启动结束日志等。
同样是 EventPublishingRunListener这个监听器，广播 ApplicationStartedEvent事件。
但是这里广播事件和前几次不同，并不是广播给
SpringApplication中的监听器（在构建过程中从spring.factories文件获取的监听器）。因此在IOC容器中注入的监听器（使用@Component等方式注入的）也能够生效。前面几个事件只有在spring.factories文件中设置的监听器才会生效。
跟着代码进入，可以看到 started()方法源码如下：
这里并没有用事件广播器 SimpleApplicationEventMulticaster广播事件，而是使用 ConfigurableApplicationContext直接在 IOC容器中发布事件。
Spring Boot 提供了两种 Runner让我们定制一些额外的操作，分别是 CommandLineRunner和 ApplicationRunner，关于这两个的区别，后面文章详细介绍。
调用的源码如下：
callRunners(context, applicationArguments);
跟进代码，其实真正调执行的是如下方法：
逻辑很简单，从 IOC容器中获取，遍历调用。
Spring Boot 启动流程相对简单些，作者将其细分了以上八个步骤，希望能够帮助读者理解，流程图如下：
Spring Boot启动流程就介绍到这里了，需要重点理解 run()方法执行的八个步骤以及事件、初始化器、监听器等组件的执行时间点。
作者每一篇文章都很用心，这篇源码解析花了三天时间精雕细琢，力求讲解的通俗易懂，希望能够帮助到你。
Original: https://www.cnblogs.com/Chenjiabing/p/14005575.html
Author: 爱撒谎的男孩
Title: 头秃了，二十三张图带你从源码了解SpringBoot的启动流程~
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