Spring Boot啟動流程

基礎准備

1，BeanPostProcessor：這個接口的作用在於對於新構造的實例可以做一些自定義的修改。比如如何構造、屬性值的修改、構造器的選擇等等

2，BeanFactoryPostProcessor：在容器實例化任何其它bean之前讀取配置元數據，並可以根據需要進行修改，例如可以把bean的scope從singleton改為prototype，也可以把property的值給修改掉

3，BeanDefinitionRegistryPostProcessor：允許在普通的BeanFactoryPostProcessor接口實現類執行之前注冊更多的BeanDefinition。特別地是，BeanDefinitionRegistryPostProcessor可以注冊BeanFactoryPostProcessor的BeanDefinition

4，Import：通過注解導入BeanDefinition，例如EnableAutoConfiguration導入spring.factories配置的各種配置類。在ImportSelector中選擇要導入的Configuration類或者通過ImportBeanDefinitionRegistrar添加BeanDefinition，基於注解的導入可以通過配置屬性值決定導入那些類

應用初始化

@Configuration
@EnableAutoConfiguration//三個注解的使用后面ConfigurationClassPostProcessor部分會講到
@ComponentScan
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

　　

構造SpringApplication對象

public SpringApplication(Object... sources) {
    initialize(sources);
}
private void initialize(Object[] sources) {
    // 為成員變量sources賦值
    if (sources != null && sources.length > 0) {
        this.sources.addAll(Arrays.asList(sources));
    }
    this.webEnvironment = deduceWebEnvironment();
    //從spring.factories加載ApplicationContextInitializer，用來初始化ApplicationContext，在prepareContext中調用，例如DuibaEnvironmentDecryptApplicationInitializer對配置進行解密
    setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
    //從spring.factories加載ApplicationListener,訂閱ApplicationContext的創建和刷新的不同階段的事件，被SpringApplicationRunListener調用，例如ConfigFileApplicationListener訂閱ApplicationEnvironmentPreparedEvent加載配置文件
    setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
    this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

　　

圖一:默認加載的ApplicationListener以及對應的作用

核心方法

//獲取spring.factories下定義的SpringApplicationRunListener，發布SpringApplication啟動過程中的各種事件，主要是EventPublishingRunListener來將事件廣播到ApplicationListener
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting();
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
//創建Environment，發布ApplicationEnvironmentPreparedEvent，springcloud就是使用BootstrapApplicationListener通過訂閱這個事件完成了configserver上配置的加載
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);
Banner printedBanner = printBanner(environment);//打印banner
//創建ApplicationContext
context = createApplicationContext();
analyzers = new FailureAnalyzers(context);
//調用ApplicationContextInitializer初始化，注入當前啟動類的BeanDefinition，完成后beanmap中還只有啟動類和AnnotationConfigUtils注入的幾個BeanPostProcessor(不考慮springcloud的場景)，這個類上聲明的Configuration,EnableAutoConfiguration,ComponentScan等被ConfigurationClassPostProcessor處理加載其余的BeanDefinition
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);
refreshContext(context);//核心方法，調用Context的refresh方法
afterRefresh(context, applicationArguments);
listeners.finished(context, null);

　　

createApplicationContext:創建ApplicationContext 對於web應用創建AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext，初始化時調用AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors注冊常用的BeanPostProcessor：

ConfigurationClassPostProcessor：處理@Configuration CommonAnnotationBeanPostProcessor：處理@Resource、@PostConstruct和@PreDestroy AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：處理@Autowired、@Value、@Lookup和@Inject注解的實現 RequiredAnnotationBeanPostProcessor：處理@Required注解 BeanValidationPostProcessor：處理@Min,@NotNull等注解

refreshContext:調用AbstractApplicationContext的refresh方法

// 初始化 refresh 的上下文環境
        prepareRefresh();
        // 初始化 BeanFactory，加載並解析BeanDefinition，子類實現
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
        // 對 BeanFactory 進行功能增強，例如添加ApplicationContextAwareProcessor設置各種Aware實現類的屬性。注入一些其它信息的bean，比如environment、systemProperties等
        //添加ApplicationListenerDetector，用於探測 ApplicationListener 類型接口
        prepareBeanFactory(beanFactory);
        try {
            // 子類擴展注冊BeanDefinition
            postProcessBeanFactory(beanFactory);
            // BeanFactoryPostProcessor 用於對 BeanFactory 實例進行后置處理,重點包含ConfigurationClassPostProcessor會解析@Configuration注解的類進行注冊
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
            // 注冊BeanPostProcessor，主要是AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors注冊的BeanPostProcessor，如果是通過配置類創建的在上一步已經注冊了
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);
            // 初始化國際化資源
            initMessageSource();
            // 初始化事件廣播器
            initApplicationEventMulticaster();
            // 子類實現，springboot中是EmbeddedWebApplicationContext創建web容器（Tomcat,jetty等）
            onRefresh();
            //將容器中解析出的ApplicationListener注冊到廣播器
            registerListeners();
            // 實例化所有非延遲加載的單例
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
            //發布上下文刷新完畢事件，調用所有實現了 Lifecycle 的 start 方法，調用web服務器的start方法
            finishRefresh();
        }

　　

圖二：invokeBeanFactoryPostProcessors內部的調用流程

圖三：ConfigurationClassPostProcessor解析注解加載BeanDefinition的流程

總結：
1，擴展性強：通過ApplicationContextInitializer,SpringApplicationRunListener,SmartApplicationListener(或者EventListener注解)等在應用的啟動過程調用自定義行為，例如Spring Cloud就是通過BootstrapApplicationListener訂閱ApplicationEnvironmentPreparedEvent在啟動過程中實現了外部配置文件的加載

2，靈活：通過Configuration,Import等靈活的實現類注入簡化了配置，配合ConfigurationProperties極大的簡化了系統的初始化配置

參考：
http://zhaox.github.io/java/2016/03/22/spring-boot-start-flow

http://fangjian0423.github.io/2017/05/10/springboot-context-refresh/

http://www.zhenchao.org/2017/06/03/spring-src-application-context/