SpringBoot 源码解析 —— SpringApplication 源码分析

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正常的 SpringBoot 应用程序

一个正常的 SpringBoot 项目的启动类中常见代码如下:

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

上面的代码也就两个比较引人注意的地方:

  • @SpringBootApplication

  • SpringApplication.run()

对于 SpringBootApplication 注解不在本文讲解,本文主要讲解一下 SpringApplication 类的 run 方法,这个 run 方法是一个静态的方法,其实内部是进行构造 SpringBootApplication 对象,然后调用了 run 方法。

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所以其实你像下面这样写代码也是可以的:

@SpringBootApplication
public class SpringbotApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication app = new SpringApplication(SpringbotApplication.class);
// 自定义应用程序的配置
//app.setXxx()
app.run(args)
}
}

SpringApplication 构造器

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构造方法中会创建一个 SpringApplication 实例,应用上下文会根据指定的资源加载 beans,在调用 run 方法之前可以自定义该实例。

  • resourceLoader:资源加载器

  • primarySources:启动类

  • webApplicationType:应用类型,有 _NONE、SERVLET、REACTIVE _三种类型,通过 deduceFromClasspath 函数进行判断

//通过反射判断
static WebApplicationType deduceFromClasspath() {
if (ClassUtils.isPresent(WEBFLUX_INDICATOR_CLASS, null) && !ClassUtils.isPresent(WEBMVC_INDICATOR_CLASS, null)
&& !ClassUtils.isPresent(JERSEY_INDICATOR_CLASS, null)) {
return WebApplicationType.REACTIVE;
}
for (String className : SERVLET_INDICATOR_CLASSES) {
if (!ClassUtils.isPresent(className, null)) {
return WebApplicationType.NONE;
}
}
return WebApplicationType.SERVLET;
}
  • ApplicationContextInitializer
    :初始化 classpath 下的所有的可用的 ApplicationContextInitializer

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

private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type) {
return getSpringFactoriesInstances(type, new Class<?>[] {});
}

private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type, Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {
ClassLoader classLoader = getClassLoader();
// Use names and ensure unique to protect against duplicates
Set<String> names = new LinkedHashSet<>(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names);
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
return instances;
}

在 getSpringFactoriesInstances 方法中会通过 SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()
加载所有的 ApplicationContextInitializer,该类方法是 spring-core 里面的代码了,它会先根据类加载器cache 中找是否加载过,否则会通过类加载器去加载 META-INF/spring.factories
文件中的 ApplicationContextInitializer。

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来看下 META-INF/spring.factories
文件中的内容:

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应该就是去加载找上图标记中的 Application Context Initializers 。

找到的结果如下图所示:

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找到这些 ApplicationContextInitializer 后需要做的是创建 spring 工厂实例:

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  • ApplicationListener:初始化 classpath 下的所有的可用的 ApplicationListener

这个和上面的初始化 classpath 下的所有的可用的 ApplicationContextInitializer 是一样的,也是通过一样的方式去加载 META-INF/spring.factories
文件中所有的 Application Listeners,文件内容如下:

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找到的结果如下图所示:

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  • mainApplicationClass:找到带有 main 方法的主类名称

run 方法

run 方法上面的注释的意思大概是说:启动 Spring 应用程序,创建和更新一个 ApplicationContext 。

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看看方法中的具体代码:

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
ConfigurableApplicationContext context = null;
Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
configureHeadlessProperty();
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting();
try {
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
configureIgnoreBeanInfo(environment);
Banner printedBanner = printBanner(environment);
context = createApplicationContext();
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
refreshContext(context);
afterRefresh(context, applicationArguments);
stopWatch.stop();
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
}
listeners.started(context);
callRunners(context, applicationArguments);
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);
throw new IllegalStateException(ex);
}

try {
listeners.running(context);
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);
throw new IllegalStateException(ex);
}
return context;
}

我们挑该方法中比较重要的进行讲解:

  • getRunListeners:该方法利用和上面一样的加载方法会去读取 classpath 下的 SpringApplicationRunListeners

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META-INF/spring.factories
文件中的 SpringApplicationRunListener 有:

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该 listener 只负责 run 方法的监听

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它的状态有下面几种:

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  • prepareEnvironment:根据 listeners 和 applicationArguments 配置 SpringBoot 应用的环境

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  • configureIgnoreBeanInfo:根据环境信息配置要忽略的 bean 信息

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  • printBanner:打印 spring boot 的标志,可以自定义

  • createApplicationContext:根据应用类型来确定该 Spring Boot 项目应该创建什么类型的 ApplicationContext ,默认情况下,如果没有明确设置的应用程序上下文或应用程序上下文类,该方法会在返回合适的默认值

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然后又用到了反射,可以看到目前为止,代码也是大量使用的 Java 中的反射。

  • get SpringBootExceptionReporter:也是通过 getSpringFactoriesInstances 方法获取到 classpath 下的 SpringBootExceptionReporter

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从到目前的代码可以发现,在 SpringBoot 里面大量使用了这种 SPI 加载机制。

  • prepareContext:完成整个容器的创建与启动以及 bean 的注入功能

private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context, ConfigurableEnvironment environment,
SpringApplicationRunListeners listeners, ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner)
{
context.setEnvironment(environment);
postProcessApplicationContext(context);
applyInitializers(context);
listeners.contextPrepared(context);
if (this.logStartupInfo) {
logStartupInfo(context.getParent() == null);
logStartupProfileInfo(context);
}
// Add boot specific singleton beans
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();
beanFactory.registerSingleton("springApplicationArguments", applicationArguments);
if (printedBanner != null) {
beanFactory.registerSingleton("springBootBanner", printedBanner);
}
if (beanFactory instanceof DefaultListableBeanFactory) {
((DefaultListableBeanFactory) beanFactory)
.setAllowBeanDefinitionOverriding(this.allowBeanDefinitionOverriding);
}
if (this.lazyInitialization) {
context.addBeanFactoryPostProcessor(new LazyInitializationBeanFactoryPostProcessor());
}
// Load the sources
Set<Object> sources = getAllSources();
Assert.notEmpty(sources, "Sources must not be empty");
load(context, sources.toArray(new Object[0]));
listeners.contextLoaded(context);
}

postProcessApplicationContext 该方法对 context 进行了预设置,设置了 ResourceLoader、ClassLoader 和 ConversionService,并向 bean 工厂中添加了一个 beanNameGenerator 。

applyInitializers 方法将刚才获取到的所有 ApplicationContextInitializer 进行初始化。

listeners.contextPrepared(context) 对所有的 SpringApplicationRunListeners 进行创建和准备应用上下文,在加载资源之前调用。

load(context, sources.toArray(new Object[0])) 主要是加载各种 beans 到 ApplicationContext 对象中。

contextLoaded 方法会将所有的应用上下文进行加载。

  • refreshContext:更新应用上下文,最后是调用下面该方法

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  • afterRefresh(): 在上下文刷新后调用该方法,其内部没有做任何操作

  • listeners.started(context): 应用上下文更新了,应用也开启了,但是 _CommandLineRunner _和 _ApplicationRunner _还没有调用

  • callRunners:ApplicationRunner 和 CommandLineRunner 进行回调

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  • listeners.running(context):接着就是改变状态为 running 了

整个 run 方法中的 SpringApplicationRunListeners 的状态变更顺序
如下:

可以发现 SpringApplicationRunListeners 这个类已经在 run 方法里面有经过 6 次的状态变更,那么它所有的状态有哪些呢?我们来一起瞧瞧:

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还有一种就是当出现异常的时候,就会 failed,这个是在 catch 里面会做状态变更的。

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原文 

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIxMTE0ODU5NQ==&mid=2650240621&idx=1&sn=b31393d2ad052a1161e43054bfe4c1cc

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