Sprigboot启动原理解析
作者:互联网
核心注解@SpringBootApplication
每个SpringBoot应用,都有一个入口类,标注@SpringBootApplication注解。
@SpringBootApplication
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
}
}
点开@SpringBootApplication的源码,可以看到这个注解其实包含了@SpringBootConfiguration,@EnableAutoConfiguration,@ComponentScan三个注解。
下面对这三个注解简单解释解释。
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@SpringBootConfiguration
对于这个注解不做解释,将这个注解点进去,发现还有@Configuration注解,对于@Configuration注解,用过Spring或SpringBoot的基本上都不陌生,标注了@Configuration的类相当于Spring中的配置XML,不过SpringBoot社区推荐使用JavaConfig,所以@Configuration就构建出了一个基础JavaConfig的Ioc容器。
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@EnableAutoConfiguration
Spring中有很多Enable*的注解,表示开启某项东西,如@EnableSchuduling。所以看这个注解的名字就知道是开启自动配置。这是一个复合注解,其中最主要的还是@Import,借助于EnableAutoConfigurationImportSelector,将所有符合自动配置条件的Bean加载到Ioc容器里。
SpringBoot加载自动配置的方式有两种(目前我知道的):
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在classpath下新建META-INF/spring.factories文件,将标注了@Configuration的类的全路径配置到此文件中,如:
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\ com.quartz.config.QuartzBeanConfiguration,\ com.quartz.config.QuartzAutoConfiguration
在启动时,通过SpringFactoriesLoader工具类,将所有META-INF目录下的spring.factories文件中的配置类加载到Ioc容器里。
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使用@Import,将配置类加载到Ioc容器里。
@Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Import({QuartzAutoConfiguration.class}) public @interface EnableQuartz { }
使用@Import导入的类必须满足以下任意一个要求:
- 导入的类使用@Configuration进行标注
- 导入的类中至少有一个使用@Bean标准的方法
- 导入的类实现了ImportSelector接口
- 导入的类实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口
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@ComponentScan
看到这个注解,可以回想一下以前使用SpringMVC时,xml配置文件里的一个标签
<context:component-scan base-package="" />
不过这个注解一般不需要手动指定扫描的包路径,它默认会从标注了@ComponentScan的类所在包往下查找,将标注了如@Component,@Service等Bean加载到Ioc容器里。
自动配置核心类SpringFactoriesLoader
上面在说@EnableAutoConfiguration的时候有说META-INF下的spring.factories文件,那么这个文件是怎么被spring加载到的呢,其实就是SpringFactoriesLoader类。
SpringFactoriesLoader是一个供Spring内部使用的通用工厂装载器,SpringFactoriesLoader里有两个方法,
// 加载工厂类并实例化
public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, ClassLoader classLoader) {}
// 加载工厂类的类名
public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {}
在这个SpringBoot应用启动过程中,SpringFactoriesLoader做了以下几件事:
- 加载所有META-INF/spring.factories中的Initializer
- 加载所有META-INF/spring.factories中的Listener
- 加载EnvironmentPostProcessor(允许在Spring应用构建之前定制环境配置)
- 接下来加载Properties和YAML的PropertySourceLoader(针对SpringBoot的两种配置文件的加载器)
- 各种异常情况的FailureAnalyzer(异常解释器)
- 加载SpringBoot内部实现的各种AutoConfiguration
- 模板引擎TemplateAvailabilityProvider(如Freemarker、Thymeleaf、Jsp、Velocity等)
总得来说,SpringFactoriesLoader和@EnableAutoConfiguration配合起来,整体功能就是查找spring.factories文件,加载自动配置类。
整体启动流程
在我们执行入口类的main方法之后,运行SpringApplication.run,后面new了一个SpringApplication对象,然后执行它的run方法。
public static ConfigurableApplicationContext run(Object[] sources, String[] args) {
return new SpringApplication(sources).run(args);
}
初始化SpringApplication类
创建一个SpringApplication对象时,会调用它自己的initialize方法
private void initialize(Object[] sources) {
if (sources != null && sources.length > 0) {
this.sources.addAll(Arrays.asList(sources));
}
// 根据标志类javax.servlet.Servlet,org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext是否存在,判断是否是web环境
this.webEnvironment = deduceWebEnvironment();
// 通过SpringFactoriesLoader,获取到所有META-INF/spring.factories中的ApplicationContextInitializer,并实例化
setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(
ApplicationContextInitializer.class));
// 通过SpringFactoriesLoader,获取到所有META-INF/spring.factories中的ApplicationListener,并实例化
setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
// 获取执行当前main方法的类,也就是启动类
this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}
注 : 各方法内部执行逻辑就不做说明了,比较简单,需要的读者可自行点进源码查看
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根据classpath里是否存在某个特征类(javax.servlet.Servlet,org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext)来判断是否需要创建一个为Web应用使用的ApplicationContext。
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使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath下的所有META-INF/spring.factories中查找并加载所有可用的ApplicationContextInitializer。
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使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath下的所有META-INF/spring.factories中查找并加载所有可用的ApplicationListener。
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设置main方法的定义类
执行核心run方法
初始化initialize方法执行完之后,会调用run方法,开始启动SpringBoot。
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
// 启动任务执行的时间监听器
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
ConfigurableApplicationContext context = null;
FailureAnalyzers analyzers = null;
// 设置系统java.awt.headless属性,确定是否开启headless模式(默认开启headless模式)
configureHeadlessProperty();
// 通过SpringFactoriesLoader,获取到所有META-INF/spring.factories下的SpringApplicationRunListeners并实例化
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
// 开始广播启动
listeners.started();
try {
// 创建SpringBoot默认启动参数对象
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
// 根据启动参数创建并配置Environment(所有有效的配置,如Profile),并遍历所有的listeners,广播启动环境已准备
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);
// 打印启动图案
Banner printedBanner = printBanner(environment);
// 根据标志类(上面有提到过),创建对应类型的ApplicationContext
context = createApplicationContext();
// 创建异常解析器(当启动失败时,由此解析器处理失败结果)
analyzers = new FailureAnalyzers(context);
// 准备Spring上下文环境
// 在这个方法中,主要完成了以下几件事:
// 1、设置SpringBoot的环境配置(Environment)
// 2、注册Spring Bean名称的序列化器BeanNameGenerator,并设置资源加载器ResourceLoader
// 3、加载ApplicationContextInitializer初始化器,并进行初始化
// 4、统一将上面的Environment、BeanNameGenerator、ResourceLoader使用默认的Bean注册器进行注册
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);
// 注册一个关闭Spring容器的钩子
refreshContext(context);
// 获取当前所有ApplicationRunner和CommandLineRunner接口的实现类,执行其run方法
// ApplicationRunner和CommandLineRunner功能基本一样,在Spring容器启动完成时执行,唯一不同的是ApplicationRunner的run方法入参是ApplicationArguments,而CommandLineRunner是String数组
afterRefresh(context, applicationArguments);
// 通知所有listener,Spring容器启动完成
listeners.finished(context, null);
// 停止时间监听器
stopWatch.stop();
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
.logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
}
return context;
} catch (Throwable ex) {
// 启动有异常时,调用异常解析器解析异常信息,根据异常级别,判断是否退出Spring容器
handleRunFailure(context, listeners, analyzers, ex);
throw new IllegalStateException(ex);
}
}
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首先遍历执行所有通过SpringFactoriesLoader,在当前classpath下的META-INF/spring.factories中查找所有可用的SpringApplicationRunListeners并实例化。调用它们的started()方法,通知这些监听器SpringBoot应用启动。
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创建并配置当前SpringBoot应用将要使用的Environment,包括当前有效的PropertySource以及Profile。
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遍历调用所有的SpringApplicationRunListeners的environmentPrepared()的方法,通知这些监听器SpringBoot应用的Environment已经完成初始化。
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打印SpringBoot应用的banner,SpringApplication的showBanner属性为true时,如果classpath下存在banner.txt文件,则打印其内容,否则打印默认banner。
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根据启动时设置的applicationContextClass和在initialize方法设置的webEnvironment,创建对应的applicationContext。
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创建异常解析器,用在启动中发生异常的时候进行异常处理(包括记录日志、释放资源等)。
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设置SpringBoot的Environment,注册Spring Bean名称的序列化器BeanNameGenerator,并设置资源加载器ResourceLoader,通过SpringFactoriesLoader加载ApplicationContextInitializer初始化器,调用initialize方法,对创建的ApplicationContext进一步初始化。
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调用所有的SpringApplicationRunListeners的contextPrepared方法,通知这些Listener当前ApplicationContext已经创建完毕。
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最核心的一步,将之前通过@EnableAutoConfiguration获取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext。
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调用所有的SpringApplicationRunListener的contextLoaded方法,加载准备完毕的ApplicationContext。
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调用refreshContext,注册一个关闭Spring容器的钩子ShutdownHook,当程序在停止的时候释放资源(包括:销毁Bean,关闭SpringBean的创建工厂等)
注: 钩子可以在以下几种场景中被调用:
1)程序正常退出
2)使用System.exit()
3)终端使用Ctrl+C触发的中断
4)系统关闭
5)使用Kill pid命令杀死进程
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获取当前所有ApplicationRunner和CommandLineRunner接口的实现类,执行其run方法
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遍历所有的SpringApplicationRunListener的finished()方法,完成SpringBoot的启动。
参考链接:https://www.jianshu.com/p/482c2c1ce00e
标签:factories,SpringBoot,spring,Spring,Sprigboot,SpringFactoriesLoader,原理,解析,加载 来源: https://www.cnblogs.com/superming/p/13369897.html