關(guān)于Spring Boot 應(yīng)用程序啟動時 main 方法的完整執(zhí)行流程。我會按照方法調(diào)用的核心順序進(jìn)行描述，并解釋每個關(guān)鍵方法的作用。

核心流程總覽

在Spring Boot應(yīng)用中，我們通常會寫一個包含main方法的類，并調(diào)用SpringApplication.run。
示例代碼：

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

整個啟動過程可以概括為：構(gòu)造 SpringApplication 對象 -> 執(zhí)行 run 方法 -> 啟動內(nèi)嵌服務(wù)器 -> 完成應(yīng)用啟動。

第一階段：SpringApplication實例化

執(zhí)行方法：new SpringApplication(primarySources)

1. 執(zhí)行 this(null, primarySources)：

   • 作用：調(diào)用內(nèi)部的構(gòu)造器。
   • 最主要的部分是 WebApplicationType.deduceFromClasspath() 方法：
     • 這個方法的作用是：根據(jù)類路徑下存在的類來推斷應(yīng)用類型。
     • 它會檢查 DispatcherHandler、DispatcherServlet、Servlet 等類的存在性，從而判斷應(yīng)用是 REACTIVE（響應(yīng)式）、SERVLET（標(biāo)準(zhǔn)的 Servlet Web 應(yīng)用）還是 NONE（非 Web 應(yīng)用）。我們最常見的 Spring MVC 應(yīng)用就是 SERVLET 類型。

2. 執(zhí)行 setInitializers 方法：

   • 作用：設(shè)置應(yīng)用初始化器 (ApplicationContextInitializer)。
   • 最主要的部分是 getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class) 方法：
     • 這個方法的作用是：使用 Spring 工廠加載機(jī)制，從 META-INF/spring.factories 配置文件中加載并實例化所有配置的 ApplicationContextInitializer 實現(xiàn)類。
     • 常見的初始化器如 ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer（檢查配置警告）、ContextIdApplicationContextInitializer（設(shè)置上下文 ID）等。這些初始化器會在 ApplicationContext 刷新之前被調(diào)用。

3. 執(zhí)行 setListeners 方法：

   • 作用：設(shè)置應(yīng)用監(jiān)聽器 (ApplicationListener)。
   • 最主要的部分同樣是 getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class) 方法：
     • 這個方法的作用是：從 spring.factories 中加載并實例化所有配置的 ApplicationListener。
     • 這些監(jiān)聽器用于監(jiān)聽在應(yīng)用啟動過程中發(fā)布的各類事件，例如 ApplicationStartedEvent、ApplicationReadyEvent 等。ClearCachesApplicationListener（清除緩存）、FileEncodingApplicationListener（檢查文件編碼）都是常見的監(jiān)聽器。

4. 執(zhí)行 deduceMainApplicationClass 方法：

   • 作用：推導(dǎo)出主應(yīng)用程序類（即我們寫了 main 方法的那個類）。
   • 原理是：遍歷當(dāng)前調(diào)用棧，找到第一個方法名為 main 的類。

至此，SpringApplication 對象構(gòu)造完畢，它已經(jīng)準(zhǔn)備好了初始化器和監(jiān)聽器。

第二階段：執(zhí)行run方法

執(zhí)行方法：SpringApplication.run(primarySources, args)

這是整個啟動流程最核心、最復(fù)雜的方法。

1. 執(zhí)行 getRunListeners 方法并調(diào)用 listeners.starting()：

   • 作用：獲取 SpringApplicationRunListeners 并發(fā)布 ApplicationStartingEvent 事件。
   • 說明：SpringApplicationRunListeners 是 SpringApplicationRunListener 的集合，它專門用于監(jiān)聽 SpringApplication 的 run 方法執(zhí)行過程中的關(guān)鍵節(jié)點。第一步就是發(fā)布應(yīng)用正在啟動的事件。

2. 執(zhí)行 prepareEnvironment 方法：

   • 作用：準(zhǔn)備和應(yīng)用環(huán)境 (Environment)，這是整個應(yīng)用配置的基礎(chǔ)。
   • 最主要的部分是：
     • getOrCreateEnvironment()：根據(jù)應(yīng)用類型創(chuàng)建 StandardEnvironment 或 StandardServletEnvironment。
     • configureEnvironment(environment, args)：配置環(huán)境，包括 PropertySources（屬性源，如 JVM 系統(tǒng)屬性、操作系統(tǒng)環(huán)境變量）和 Profiles（配置文件，如 “dev”, “prod”）。
     • listeners.environmentPrepared(environment)：發(fā)布 ApplicationEnvironmentPreparedEvent 事件。這是一個極其重要的擴(kuò)展點，監(jiān)聽這個事件的監(jiān)聽器（最著名的是 ConfigFileApplicationListener）會從 application.properties、application.yml 等文件中加載我們自定義的配置屬性。

3. 執(zhí)行 printBanner 方法：

   • 作用：在控制臺打印 Spring Boot 的 Banner。

4. 執(zhí)行 createApplicationContext 方法：

   • 作用：創(chuàng)建 ApplicationContext（IoC 容器）。
   • 根據(jù)第一步推斷出的 WebApplicationType，創(chuàng)建不同類型的上下文。對于 Servlet Web 應(yīng)用，會創(chuàng)建 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。

5. 執(zhí)行 prepareContext 方法：

   • 作用：準(zhǔn)備上面創(chuàng)建好的 ApplicationContext。
   • 最主要的部分是：
     • postProcessApplicationContext(context)：后處理應(yīng)用上下文，例如設(shè)置 Bean 名稱生成器、資源加載器。
     • applyInitializers(context)：應(yīng)用初始化器。調(diào)用在第一步中加載的所有 ApplicationContextInitializer 的 initialize 方法，允許我們在容器刷新前對上下文進(jìn)行自定義。
     • listeners.contextPrepared(context)：發(fā)布 ApplicationContextInitializedEvent 事件，通知監(jiān)聽器上下文已準(zhǔn)備就緒。
     • load(context, sources.toArray(new Object[0]))：將主源（即我們的 @SpringBootApplication 注解類）加載到上下文中，為后續(xù)的組件掃描和 Bean 定義注冊做準(zhǔn)備。
     • listeners.contextLoaded(context)：發(fā)布 ApplicationPreparedEvent 事件，通知監(jiān)聽器上下文已加載完畢。

第三階段：刷新應(yīng)用上下文 (最最核心)

執(zhí)行方法：refreshContext(context)

這個方法內(nèi)部會調(diào)用 AbstractApplicationContext.refresh()，這是 Spring 框架容器初始化的標(biāo)準(zhǔn)流程。

1. 執(zhí)行 prepareRefresh() 方法：

   • 作用：刷新前的準(zhǔn)備工作，例如初始化屬性源、驗證必要的屬性。

2. 執(zhí)行 obtainFreshBeanFactory() 方法：

   • 作用：獲取或刷新內(nèi)部的 BeanFactory（DefaultListableBeanFactory）。BeanFactory 是 Spring 容器的基礎(chǔ)。

3. 執(zhí)行 prepareBeanFactory(beanFactory) 方法：

   • 作用：準(zhǔn)備 BeanFactory，配置它的類加載器、后置處理器等標(biāo)準(zhǔn)配置。

4. 執(zhí)行 postProcessBeanFactory(beanFactory) 方法：

   • 作用：允許在 Bean 定義加載完成后、實例化之前，對 BeanFactory 進(jìn)行后處理。這是一個空方法，供子類擴(kuò)展。

5. 執(zhí)行 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory) 方法：

   • 作用：這是 Spring Boot 自動配置的魔法入口！
   • 最主要的部分是：調(diào)用所有 BeanFactoryPostProcessor。
   • 其中，ConfigurationClassPostProcessor 會解析 @Configuration 注解的類。它會發(fā)現(xiàn)我們的主類上的 @SpringBootApplication 注解。
   • @SpringBootApplication 中包含 @EnableAutoConfiguration，后者會導(dǎo)入 AutoConfigurationImportSelector。
   • AutoConfigurationImportSelector 會從 META-INF/spring.factories 中加載所有 EnableAutoConfiguration 鍵對應(yīng)的自動配置類（如 DataSourceAutoConfiguration, WebMvcAutoConfiguration）。
   • 這些自動配置類根據(jù)條件（如類路徑下是否存在某個類、是否設(shè)置了某個屬性等）決定是否生效，并向容器中批量添加 Bean 定義。

6. 執(zhí)行 registerBeanPostProcessors(beanFactory) 方法：

   • 作用：注冊 BeanPostProcessor。這些處理器會在 Bean 實例化之后、初始化前后 被調(diào)用，用于對 Bean 進(jìn)行增強(qiáng)（如 @Autowired, @PostConstruct 等功能都是通過 BeanPostProcessor 實現(xiàn)的）。

7. 執(zhí)行 initMessageSource() 方法：

   • 作用：初始化國際化相關(guān)的消息源。

8. 執(zhí)行 initApplicationEventMulticaster() 方法：

   • 作用：初始化應(yīng)用事件廣播器，用于事件發(fā)布。

9. 執(zhí)行 onRefresh() 方法：

   • 作用：這是 Spring Boot 創(chuàng)建并啟動內(nèi)嵌 Web 服務(wù)器的關(guān)鍵步驟！
   • 在 ServletWebServerApplicationContext 中，此方法被重寫。
   • 最主要的部分是 createWebServer() 方法：
     • 這個方法的作用是：從 BeanFactory 中獲取 ServletWebServerFactory（如 TomcatServletWebServerFactory）。
     • 調(diào)用 factory.getWebServer(...) 方法，這會創(chuàng)建內(nèi)嵌的 Tomcat/Jetty/Undertow 服務(wù)器實例，并初始化 Servlet 容器（初始化 DispatcherServlet 并注冊到容器中）。此時，Web 服務(wù)器已經(jīng)創(chuàng)建好，但尚未開始監(jiān)聽端口。

10. 執(zhí)行 registerListeners() 方法：

    • 作用：注冊監(jiān)聽器，將事件監(jiān)聽器注冊到第 8 步初始化的事件廣播器中。

11. 執(zhí)行 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory) 方法：

    • 作用：完成 BeanFactory 的初始化，實例化所有剩余的非懶加載單例 Bean。
    • 這是 IoC 容器依賴注入發(fā)生的主要階段。我們的 Controller、Service、Repository 等組件都在這個階段被創(chuàng)建和裝配。

12. 執(zhí)行 finishRefresh() 方法：

    • 作用：完成上下文的刷新工作，發(fā)布最終事件。
    • 最主要的部分是：
      • publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this))：發(fā)布 ContextRefreshedEvent 事件。
      • 在 ServletWebServerApplicationContext 中，還會調(diào)用 finishRefresh() 的一個擴(kuò)展，最終啟動內(nèi)嵌的 Web 服務(wù)器（例如 TomcatWebServer.start()），開始監(jiān)聽指定的端口。至此，我們的應(yīng)用已經(jīng)可以處理 HTTP 請求了。

第四階段：啟動后處理

• 執(zhí)行 afterRefresh(context, applicationArguments) 方法：
  • 作用：刷新后處理，默認(rèn)為空。是一個擴(kuò)展點。
• 執(zhí)行 listeners.started(context) 方法：
  • 作用：發(fā)布 ApplicationStartedEvent 事件，通知所有監(jiān)聽器應(yīng)用已啟動。
• 執(zhí)行 callRunners(applicationArguments) 方法：
  • 作用：調(diào)用 ApplicationRunner 和 CommandLineRunner 接口的實現(xiàn)類。
  • 這是開發(fā)者可以在應(yīng)用啟動后、開始接收流量前，執(zhí)行一些特定初始化邏輯的常用方式。
• 執(zhí)行 listeners.ready(context, timeTaken) 方法：
  • 作用：發(fā)布 ApplicationReadyEvent 事件。這個事件標(biāo)志著應(yīng)用已完全啟動完畢，處于就緒狀態(tài)。它與 ApplicationStartedEvent 的區(qū)別在于，此時所有 Bean 都已初始化，內(nèi)嵌服務(wù)器已在運行。
  • 返回 ApplicationContext：
  • 作用：將已經(jīng)完全初始化好的 ApplicationContext 返回。

總結(jié)

整個流程從 main 方法開始，經(jīng)歷了 環(huán)境準(zhǔn)備 -> 容器創(chuàng)建 -> Bean定義加載(自動配置) -> Bean實例化(依賴注入) -> 內(nèi)嵌服務(wù)器啟動 -> 運行自定義初始化邏輯 等一系列復(fù)雜而精密的步驟，最終將一個功能完備的 Spring Boot 應(yīng)用呈現(xiàn)在我們面前。其中 refreshContext() 是整個流程的心臟，而自動配置和內(nèi)嵌服務(wù)器是 Spring Boot 兩大核心特性的實現(xiàn)關(guān)鍵。

到此這篇關(guān)于Spring Boot 應(yīng)用程序啟動時執(zhí)行流程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring Boot 啟動時執(zhí)行流程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論