Spring Boot的运行原理

从前面创建的Spring Boot应用示例中可以看到，启动一个Spring Boot工程都是从SpringApplication.run()方法开始的。这个方法具体完成了哪些工作？@Spring-BootApplication注解的作用是什么？在本节内容中将找到答案。

SpringApplication启动类

通过查看SpringApplication.run()方法的源码可以看到，该方法首先生成Spring-Application的一个实例，然后调用实例的run()方法。下面来看一下SpringApplication构造函数的源码：

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader,

Class...

primarySources) {

this.sources = new LinkedHashSet();

this.bannerMode = Mode.CONSOLE;

this.logStartupInfo = true;

//①

this.addCommandLineProperties = true;

this.addConversionService = true;

this.headless = true;

this.registerShutdownHook = true;

this.additionalProfiles = new HashSet();

this.isCustomEnvironment = false;

this.lazyInitialization = false;

//②

this.resourceLoader = resourceLoader;

Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must

not be null");

this.primarySources = new LinkedHashSet(Arrays.asList

(primarySources));

this.webApplicationType =

WebApplicationType.deduceFrom

Classpath();

//③

this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances(Applica

tion

ContextInitializer.class));

//④

this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances

(ApplicationListener.class));

//⑤

this.mainApplicationClass =

this.deduceMainApplicationClass();

}

注释①：打印启动信息。

注释②：表示Bean是否要以懒加载的方式进行实例化。

注释③：初始化WebApplicationType的类型，主要包括REACTIVE、SERVLET和NONE三种类型。

注释④：加载
ApplicationContextInitializer类。

注释⑤：加载ApplicationListener类。

注释④和⑤是加载META-INF/spring.factories文件中配置的
ApplicationContext-Initializer和ApplicationListener类。具体配置代码如下：

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\

org.springframework.boot.context.ConfigurationWarningsApplica

tion

ContextInitializer,\

org.springframework.boot.context.ContextIdApplicationContextI

nitializer,\

org.springframework.boot.context.config.DelegatingApplication

ContextInitializer,\

org.springframework.boot.rsocket.context.RSocketPortInfoAppli

cation

ContextInitializer,\

org.springframework.boot.web.context.ServerPortInfoApplicatio

n

ContextInitializer

org.springframework.context.ApplicationListener=\

org.springframework.boot.ClearCachesApplicationListener,\

org.springframework.boot.builder.ParentContextCloserApplicati

onListener,\

org.springframework.boot.cloud.CloudFoundryVcapEnvironmentPos

t

Processor,\

org.springframework.boot.context.FileEncodingApplicationListe

ner,\

org.springframework.boot.context.config.AnsiOutputApplication

Listener,\

org.springframework.boot.context.config.ConfigFileApplication

Listener,\

org.springframework.boot.context.config.DelegatingApplication

Listener,\

org.springframework.boot.context.logging.ClasspathLoggingAppl

ication

Listener,\

org.springframework.boot.context.logging.LoggingApplicationLi

stener,\

org.springframework.boot.liquibase.LiquibaseServiceLocatorApp

lication

Listener

通过上面的构造函数可以看到，SpringApplication类的主要的工作是确定Web应用类型、加载上下文初始化器及监听器等。

接下来看重要的部分，即SpringApplication实例的run()方法，具体源代码如下：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {

StopWatch stopWatch = new StopWatch();

stopWatch.start();

ConfigurableApplicationContext context = null;

Collection<SpringBootExceptionReporter>

exceptionReporters =

new ArrayList();

this.configureHeadlessProperty();

SpringApplicationRunListeners listeners =

this.getRunListeners

(args);

//①

listeners.starting();

Collection exceptionReporters;

try {

ApplicationArguments applicationArguments = new

Default

ApplicationArguments(args);

ConfigurableEnvironment environment =

this.prepareEnvironment

(listeners, applicationArguments);

//②

this.configureIgnoreBeanInfo(environment);

Banner printedBanner =

this.printBanner(environment);

context = this.createApplicationContext();

//③

exceptionReporters =

this.getSpringFactoriesInstances

(SpringBootExceptionReporter.class, new Class[]

{ConfigurableApplication

Context.class}, context);

this.prepareContext(context, environment,

listeners,

applicationArguments, printedBanner);

//④

this.refreshContext(context);

//⑤

this.afterRefresh(context, applicationArguments);

stopWatch.stop();

if (this.logStartupInfo) {

(new

StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)).

logStarted(this.getApplicationLog(), stopWatch);

}

listeners.started(context);

//⑥

this.callRunners(context, applicationArguments);

//⑦

} catch (Throwable var10) {

this.handleRunFailure(context, var10,

exceptionReporters,

listeners);

throw new IllegalStateException(var10);

}

try {

listeners.running(context);

//⑧

return context;

} catch (Throwable var9) {

this.handleRunFailure(context, var9,

exceptionReporters,

(SpringApplicationRunListeners)null);

throw new IllegalStateException(var9);

}

}

注释①：初始化监听器，并开启监听器进行事件监听。

注释②：准备上下文环境，包括运行机器的环境变量、应用程序启动的变量和配置文件的变量等。初始化上下文环境后，启动监听器
listeners.environment-Prepared(environment)。

注释③：初始化应用上下文。根据WebApplicationType类型的不同，生成的上下文也不同。如果是SERVLET，则对应生成
AnnotationConfigServletWebServer-ApplicationContext；如果是REACTIVE，则对应生成AnnotationConfigReactive
WebServerApplicationContext。默认生成
AnnotationConfigApplicationContext。

注释④：刷新应用上下文的准备工作。此处主要用于设置容器环境，启动监听器listeners.contextPrepared(context)，加载启动类，并调用listeners.contextLoaded (context)方法。

注释⑤：刷新应用上下文，主要用于进行自动化装配和初始化IoC容器。

注释⑥：容器启动事件。

注释⑦：如果有用户定义的CommandLineRunner或者

ApplicationRunner，则遍历执行它们。

注释⑧：容器运行事件。

通过分析源代码，总结出Spring Boot启动的主要流程如图3.4所示。

通过分析源代码还可以发现，事件监听是Spring框架中重要的一部分。Spring提供了多种类型的事件，常用的如表3.1所示。

@SpringBootApplication注解

在Spring Boot的入口类中，有一个重要的注解@SpringBootApplication，本节将分析该注解的作用。首先查看@SpringBootApplication的源代码，具体如下：

@Target(ElementType.TYPE)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Documented

@Inherited

@SpringBootConfiguration

@EnableAutoConfiguration

@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type =

FilterType.CUSTOM,

classes = TypeExcludeFilter.class),

@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes =

AutoConfiguration

ExcludeFilter.class) })

public @interface SpringBootApplication {

@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)

Class<?>[] exclude() default {};

@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)

Class<?>[] exclude() default {};

@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute

= "base

Packages")

String[] scanBasePackages() default {};

@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute

= "base

PackageClasses")

Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};

@AliasFor(annotation = Configuration.class)

boolean proxyBeanMethods() default true;

}

通过源码可以看到，@SpringBootApplication是一个复合注解，包括@Component-Scan、@EnableAutoConfiguration和@SpringBootConfiguration等。下面具体分析这3个注解。

1. @ComponentScan注解

在第1章中讲过Bean的注解，如@Service、@Repository、@Component和@Controller等。@ComponentScan注解可以自动扫描被以上注解描述的Bean并将其加载到IoC容器中。@ComponentScan注解还有许多属性，通过这些属性可以更准确地指定哪些Bean被扫描并注入。

basePackages：指定需要扫描的包路径。

basePackageClasses：指定类，并扫描该类所在包下的所有组件。

includeFilters：指定哪些类可以通过扫描。

excludeFilters：指定哪些类不被扫描。

lazyInit：指定扫描的对象是否要懒加载。

resourcePattern：指定符合条件的类文件。

2. @EnableAutoConfiguration注解

@EnableAutoConfiguration注解是Spring Boot实现自动化配置加载的核心注解。通过@Import注入一个名为
AutoConfigurationImportSelector的类，Spring-FactoriesLoader类加载类路径下的META-INF/spring.factories文件来实现自动配置加载的过程。其中，spring.factories文件配置了
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration属性值，可以加载配置了@Configuration注解的类到IoC容器中。

3. @SpringBootConfiguration注解

@SpringBootConfiguration注解的功能类似于@Configuration注解，声明当前类是一个配置类，它会将当前类中有@Bean注解的实例加载到IoC容器中。