springboot启动过程,springboot是什么

现在Java的项目开发中，几乎都会引入Spring框架，甚至有人说java开发现在就是在面向Spring编程。基于Spring提供了很多的功能，可以使我们可以方便地构建出低耦合、易扩展、易维护的应用，比如：IOC、AOP、Spring Web、事务等，。但是如果我们使用原生的Spring framework来开发，我们就需要自己引入许多Spring的依赖包，如果少引入某个依赖包，就会导致我们的应用构建失败，而且如果我们需要引入一些第三方组件，比如：mybatis、redis等，我们也需要相应的去寻找合适的依赖包，这个过程是很繁琐而且需要消耗比较多的成本。

如果我们是使用SpringBoot来开发，我们只需要引入相应的*-starter包，这个*-starter依赖包便可以帮我们把相应需要的依赖包自动导入到项目中，这边便是SpringBoot提供的快速启动功能；SpringBoot还提供了自动配置功能，帮助我们自动集成配置了很多第三应用的默认配置，使得我们只需要修改很少的配置甚至不需要修改任何配置就可以将第三方组件引入进来，而且SpringBoot还内置了Web服务器，比如：Tomcat、Jetty等，让我们不再需要自己将应用部署到Web服务器中，直接就可以启动起来。简单来说，使用SpringBoot可以让我们更加快速地构建和启动一个应用程序，简化我们的开发工作，使我们能够更加专注于业务功能的开发。

既然使用SpringBoot有这么多的好处，那么SpringBoot启动过程中都做了哪些工作呢？本篇文章就让我们一起来看一下SpringBoot的启动流程。

我们可以通过如下的方式启动一个SpringBoot应用，如下所示：

@SpringBootApplication //SpringBoot应用的注解 public class Application { public static void main(String[] args) { //执行SpringApplication的run方法 SpringApplication.run(Application.class, args); } }

我们看到的是在Application上面有一个@SpringBootApplication注解，这个注解有什么用呢？下面我们就一起来看一下SpringBootApplication注解的定义。

..省略其他注解 @SpringBootConfiguration @EnableAutoConfiguration @ComponentScan public @interface SpringBootApplication { ...省略无关代码 }

在上面的SpringBootApplication注解的定义中，我们会发现SpringBootApplication注解其实是一个复合注解，也就是组合了其它注解的注解，如果我们不想使用SpringBootApplication注解，其实也可以单独使用上面的三个注解来标识我们的Application启动类，效果也是一样的，如下所示：

@SpringBootConfiguration @EnableAutoConfiguration @ComponentScan public class Application { ...省略无关代码 }

下面我们就来看一下SpringBootApplication中这三个核心注解分别起什么作用。

SpringBootConfiguration注解

该注解定义如下：

@Configuration public @interface SpringBootConfiguration { }

由SpringBootConfiguration注解的定义中可知，该注解当中包含了@Configuration注解，作用是标识我们的启动类Application是一个配置类，有了这个注解，我们的启动类Application就可以作为一个配置类，从而被Spring并纳入到Spring的管理当中。

EnableAutoConfigration注解

EnableAutoConfigration注解是SpringBoot自动配置的核心注解，那么这个注解是怎么实现自动装配的呢？

该注解定义如下：

...省略无关代码 @AutoConfigurationPackage @Import(AutoConfigurationImportSelector.class) public @interface EnableAutoConfiguration { ...省略无关代码 }

由EnableAutoConfiguration的定义可知，该注解包含了两个子注解@AutoConfigurationPackage和@Import注解，这两个注解的作用如下：

• AutoConfigurationPackage注解，该注解会向Spring中注册了一个BasePackages对象，该对象持有一个包路径，这个包路径就是标注了AutoConfigurationPackage注解的类的包路径，也就是我们的启动类的路径，这个包路径会被Spring作为自动配置的包路径进行管理，可以通过List<String> packages = AutoConfigurationPackages.get(this.beanFactory)获取到该包路径；
• Import注解，该注解指定了一个AutoConfigurationImportSelector类，Spring在启动时会调用这个类中的selectImports方法，这个方法中会调用SpringFactoriesLoader的loadFactoryNames方法从META-INF/spring.factories文件中加载key为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration指定的自动配置类，然后将返回的自动配置类交给Spring进行注册加载；

ComponentScan注解

该注解在SpringBootApplication的完整形式如下所示：

@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class), @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })

该注解的作用的将我们的启动类Application的包名作为根路径，将该包路径及其子包下符合条件的类扫描加载到Spring容器当中。

这里需要注意的是AutoConfigurationExcludeFilter，这个Filter会排除掉在META-INF/spring.factories中指定的自动配置类，因为自动配置类会使用EnableAutoConfigration注解进行加载，为了避免重复加载，在这里需要将自动配置类给排除掉，不再通过ComponentScan注解进行扫描加载。

下面我再将启动SpringBoot应用程序的代码贴到下面，方便查看：

@SpringBootApplication //SpringBoot应用的注解 public class Application { public static void main(String[] args) { //执行SpringApplication的run方法 SpringApplication.run(Application.class, args); } }

我们注意到，在main主方法中调用了SpringApplication的run方法，该方法完成了整个SpringBoot的启动流程，下面让我们一起来看一下这个方法执行过程中都做了哪些工作。

让我们看一下SpringApplication的run方法的定义：

//SpringApplication的run方法 public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources, String[] args) { return new SpringApplication(primarySources).run(args); }

由上面的代码可以指定，run方法在SpringApplication是一个静态方法，该方法会将传入的启动类（Application.class）作为SpringApplication的构造参数来创建一个SpringApplication的实例，并调用该实例对象的run方法，下面来看一下SpringApplication构造过程中做了哪些操作。

首先看一下SpringApplication构造函数中做了哪些操作。

public SpringApplication(Class<?>... primarySources) { ...省略无关代码 //设置启动类为primarySources this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources)); //决策当前web环境的类型 this.webApplicationType = deduceWebApplicationType(); //通过SPI加载ApplicationContextInitializer setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances( ApplicationContextInitializer.class)); //通过SPI加载ApplicationListener setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class)); //决策当前启动main方法的是哪个类 this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass(); }

SpringApplication的构造函数比较简单，主要是做了一些简单的初始化操作：

• 设置当前的primarySources为当前的启动类；
• 调用deductWebApplicatoinType方法判断当前web环境的类型，一般我们使用的都是Servlet环境；
• 通过SPI机制加载ApplicationContextInitializer实例对象，并设置到SpringApplication的成员变量中；
• 通过SPI机制加载ApplicationListener实例对象，并设置到SpringApplication的成员变量中；
• 设置mainAppllicationClass为执行main方法的类；

创建完SpringApplication实例对象后，接下来就是调用该对象的run方法，下面我们一起来看一下run方法的执行流程。

下面我们看一下run方法的代码实现，注意该run方法是SpringApplicatoin的实例方法，而不是之前提到的静态方法，该方法实现如下所示：

//SpringApplication的run方法 public ConfigurableApplicationContext run(String... args) { //创建StopWatch对象用于统计run方法的执行耗时 StopWatch stopWatch = new StopWatch(); //调用start方法表示开始启动计时 stopWatch.start(); ConfigurableApplicationContext context = null; Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>(); //通过SPI机制加载所有的SpringApplicatoinRunListener监听器 //SpringBoot启动过程的不同阶段会回调该监听器的不同方法 SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args); //调用SpringApplicatoinRunListener的starting方法 listeners.starting(); try { //将SpringApplication的启动参数封装为ApplicationArguments ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments( args); //创建SpringBoot应用使用的环境变量对象，内部会根据webApplicationType创建不同的环境对象， //这里会创建StandardServletEnvironment对象 ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments); //打印banner，默认是在管控台打印SpringBoot Banner printedBanner = printBanner(environment); //创建使用的ApplicationContext上下文对象，这里会根据webApplicationType创建不同的对象上下文对象 //这里创建的是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext对象 context = createApplicationContext(); //通过SPI机制加载SpringBoot的异常报告对象SpringBootExceptionReporter //当SpringBoot启动过程中抛出异常时，会通过该对象打印错误日志 exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances( SpringBootExceptionReporter.class, new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context); //ApplicationContext上下文对象创建完毕后，会调用prepareContext为ApplicationContext做一些准备工作 //比如为ApplicationContext设置环境变量，回调ApplicationContextInitializer对象的initialize方法等 prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner); //调用ApplicationContext的refresh方法，启动整个Spring应用程序 refreshContext(context); //停止StopWatch计时器 stopWatch.stop(); //调用SpringApplcationListener对象的started监听方法 listeners.started(context); //回调Spring中的的ApplicationRunner对象和CommandLineRunner对象 callRunners(context, applicationArguments); } catch (Throwable ex) { //抛出异常，则使用SpringExceptionReporter打印异常报告 handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners); throw new IllegalStateException(ex); } try { //启动成功，则调用SpringApplicationListener对象的running监听方法 listeners.running(context); } catch (Throwable ex) { //抛出异常，则使用SpringExceptionReporter打印异常报告 handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null); throw new IllegalStateException(ex); } //返回创建的ApplicationContext应用上下文 return context; }

SpringApplication的run方法中定义了整个SpringBoot的启动流程，具体的流程可以参考上面的注释，这里就不再重复赘述，下面只对其中几个关键点进行介绍。

在run方法中，通过SPI机制加载了SpringApplicationRunListener对象，该对象定义了许多SpringBoot应用启动过程中的一些回调方法，比如：starting方法，在SpringBoot刚启动时回调；environmentPrepared方法，在SpringBoot的环境Environment对象准备完成时回调；其它方法感兴趣的小伙伴可以自行查阅源码。

在run方法中，我们还注意到创建Environment对象和ApplicationContext对象时，会根据webApplicationType的值来创建具体的对象，webApplicationType的值在SpringApplication的构造函数中会进行赋值，用于表示当前的web环境类型，常用的是Servlet环境，因此这里创建的环境对象和上下文对象分别是StandardServletEnvironment和AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。

创建完ApplicationContext对象后，会调用refreshContext方法，方法中会调用ApplicationContext的refresh方法刷新Spring上下文，该方法是Spring应用启动过程中的重要方法，Spring应用中使用到的bean，都是通过这个方法进行扫描加载，最终注入到Spring上下文中，关于refresh方法的具体实现逻辑小编将在后续的文章中进行分享，有兴趣的小伙伴可以关注小编。

本篇文章，主要对现在主流的SpringBoot的一些启动流程进行了简单介绍，关于Spring更多详细的内容，可以关注小编，小编将在后续的文章中进行介绍。