SpringBoot启动流程分析(一):SpringApplication类初始化过程

SpringBoot系列文章简介

SpringBoot源码阅读辅助篇:

  Spring IoC容器与应用上下文的设计与实现

SpringBoot启动流程源码分析:

  1. SpringBoot启动流程分析(一):SpringApplication类初始化过程
  2. SpringBoot启动流程分析(二):SpringApplication的run方法
  3. SpringBoot启动流程分析(三):SpringApplication的run方法之prepareContext()方法
  4. SpringBoot启动流程分析(四):IoC容器的初始化过程
  5. SpringBoot启动流程分析(五):SpringBoot自动装配原理实现
  6. SpringBoot启动流程分析(六):IoC容器依赖注入

笔者注释版Spring Framework与SpringBoot源码git传送门:请不要吝啬小星星

  1. spring-framework-5.0.8.RELEASE
  2. SpringBoot-2.0.4.RELEASE

一、SpringApplication初始化过程

  1.1、SpringBoot项目的mian函数

  常规的这个主类如下图所示,我们一般会这样去写。

SpringBoot启动流程分析(一):SpringApplication类初始化过程

  在这个类中需要关注的是

  • @SpringBootApplication
  • SpringApplication.run()

  关于 @SpringBootApplication 注解,在后面分析SpringBoot自动装配的章节会展开去分析。

  本章节中我们需要关注的就是 SpringApplication.run() 方法。

  查看run()方法的实现,如下面代码所示,我们发现其实其首先是创建了 SpringApplication 的实例,然后调用了 SpringApplication 的run()方法,那本章我们关注的就是 SpringApplication 创建实例的过程。

/**
* Static helper that can be used to run a {@link SpringApplication} from the
* specified sources using default settings and user supplied arguments.
*
* @param primarySources the primary sources to load
* @param args the application arguments (usually passed from a Java main method)
* @return the running {@link ApplicationContext}
*/
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources,
String[] args) {
return new SpringApplication(primarySources).run(args);
}

  

  1.2、 SpringApplication() 构造方法

  继续查看源码, SpringApplication 实例化过程,首先是进入但参数的构造方法,最终回来到两个参数的构造方法。

 public SpringApplication(Class<?>... primarySources) {
this(null, primarySources);
} @SuppressWarnings({"unchecked", "rawtypes"})
public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
this.resourceLoader = resourceLoader;
Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
//推断应用类型,后面会根据类型初始化对应的环境。常用的一般都是servlet环境
this.webApplicationType = deduceWebApplicationType();//2.2.1
//初始化classpath下 META-INF/spring.factories中已配置的ApplicationContextInitializer
setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));//2.2.2
//初始化classpath下所有已配置的 ApplicationListener
setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));//2.2.3
//根据调用栈,推断出 main 方法的类名
this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

  1.2.1、deduceWebApplicationType();该方法推断应用的类型。 SERVLET REACTIVE NONE

 //常量值
private static final String[] WEB_ENVIRONMENT_CLASSES = {"javax.servlet.Servlet",
"org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext"}; private static final String REACTIVE_WEB_ENVIRONMENT_CLASS = "org.springframework."
+ "web.reactive.DispatcherHandler"; private static final String MVC_WEB_ENVIRONMENT_CLASS = "org.springframework."
+ "web.servlet.DispatcherServlet"; private static final String JERSEY_WEB_ENVIRONMENT_CLASS = "org.glassfish.jersey.server.ResourceConfig"; /**
* 判断 应用的类型
* NONE: 应用程序不是web应用,也不应该用web服务器去启动
* SERVLET: 应用程序应作为基于servlet的web应用程序运行,并应启动嵌入式servlet web(tomcat)服务器。
* REACTIVE: 应用程序应作为 reactive web应用程序运行,并应启动嵌入式 reactive web服务器。
* @return
*/
private WebApplicationType deduceWebApplicationType() {
//classpath下必须存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler
if (ClassUtils.isPresent(REACTIVE_WEB_ENVIRONMENT_CLASS, null)
&& !ClassUtils.isPresent(MVC_WEB_ENVIRONMENT_CLASS, null)
&& !ClassUtils.isPresent(JERSEY_WEB_ENVIRONMENT_CLASS, null)) {
return WebApplicationType.REACTIVE;
}
for (String className : WEB_ENVIRONMENT_CLASSES) {
if (!ClassUtils.isPresent(className, null)) {
return WebApplicationType.NONE;
}
}
//classpath环境下存在javax.servlet.Servlet或者org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext
return WebApplicationType.SERVLET;
}

  返回类型是WebApplicationType的枚举类型, WebApplicationType 有三个枚举,三个枚举的解释如其中注释

  具体的判断逻辑如下:

  • WebApplicationType.REACTIVE  classpath下存在org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler

  • WebApplicationType.SERVLET classpath下存在javax.servlet.Servlet或者org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext

  • WebApplicationType.NONE 不满足以上条件。

  

  1.2.2、 setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));

  初始化classpath下 META-INF/spring.factories中已配置的ApplicationContextInitializer。

 private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type) {
return getSpringFactoriesInstances(type, new Class<?>[]{});
} /**
* 通过指定的classloader 从META-INF/spring.factories获取指定的Spring的工厂实例
* @param type
* @param parameterTypes
* @param args
* @param <T>
* @return
*/
private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type,
Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
// Use names and ensure unique to protect against duplicates
//通过指定的classLoader从 META-INF/spring.factories 的资源文件中,
//读取 key 为 type.getName() 的 value
Set<String> names = new LinkedHashSet<>(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
//创建Spring工厂实例
List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes,
classLoader, args, names);
//对Spring工厂实例排序(org.springframework.core.annotation.Order注解指定的顺序)
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
return instances;
}

  看看 getSpringFactoriesInstances 都干了什么,看源码,有一个方法很重要 loadFactoryNames() 这个方法很重要,这个方法是spring-core中提供的从META-INF/spring.factories中获取指定的类(key)的同一入口方法。

在这里,获取的是key为 org.springframework.context.ApplicationContextInitializer 的类。

  debug看看都获取到了哪些

SpringBoot启动流程分析(一):SpringApplication类初始化过程

  上面说了,是从classpath下 META-INF/spring.factories中获取,我们验证一下:

SpringBoot启动流程分析(一):SpringApplication类初始化过程

SpringBoot启动流程分析(一):SpringApplication类初始化过程

  发现在上图所示的两个工程中找到了debug中看到的6条结果。 ApplicationContextInitializer 是Spring框架的类, 这个类的主要目的就是在   ConfigurableApplicationContext 调用refresh()方法之前,回调这个类的initialize方法。通过  ConfigurableApplicationContext 的实例获取容器的环境Environment,从而实现对配置文件的修改完善等工作。

  关于怎么实现自定义的 ApplicationContextInitializer 请看我的另一篇专门介绍该类的博客

  1.2.3、 setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));

  初始化classpath下 META-INF/spring.factories中已配置的 ApplicationListener。

   ApplicationListener 的加载过程和上面的 ApplicationContextInitializer 类的加载过程是一样的。不多说了,至于 ApplicationListener 是spring的事件监听器,典型的观察者模式,通过 ApplicationEvent 类和 ApplicationListener 接口,可以实现对spring容器全生命周期的监听,当然也可以自定义监听事件。为了梳理springboot的启动流程在这里先不说这个了。后面有时间的话再介绍。

  关于ApplicationContextInitializer的详细介绍请看<SpringBoot之ApplicationContextInitializer的理解和使用>

二、总结

  关于 SpringApplication 类的构造过程,到这里我们就梳理完了。纵观 SpringApplication 类的实例化过程,我们可以看到,合理的利用该类,我们能在spring容器创建之前做一些预备工作,和定制化的需求。

比如,自定义SpringBoot的Banner,比如自定义事件监听器,再比如在容器refresh之前通过自定义 ApplicationContextInitializer 修改配置一些配置或者获取指定的bean都是可以的。。。

  下一节开始分析SpringBoot容器的构建过程,也就是那个大家多少都看过的run();方法。

  

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  如有错误的地方还请留言指正。

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