SpringBoot修行之路-3.探祕SpringApplication

概述

一個標準的SpringBoot應用都具有如下類似程式碼：

這是我自己搭建的一個專案。裡面只有一個註解@SpringBootApplication。這個註解有倆個作用：

1. 標明這是一個SpringBoot應用
2. 開啟自動配置的功能

最後通過SpringApplication的run方法啟動應用。這是我們使用SpringBoot應用的的時候最常用的程式碼。

SpringApplication

執行專案中的啟動類的run方法後，就到了org.springframework.boot.SpringApplication的run方法。程式碼如下：

之後再繼續呼叫run方法。如下：

這裡建立了一個SpringApplication物件，然後執行run方法。關於SpringApplication物件屬性簡介，程式碼如下：

一些簡單的註釋我就直接放在截圖裡了，此處不再過多敘述。(ps:這個是我打斷點的時候截的圖)
自身的構造方法如下：

構造方法中初始化了一些屬性。webApplicationType的屬性具體實現是通過判斷是否存在指定的類來賦值。程式碼如下：

屬性mainApplicationClass是通過呼叫方法，判斷是哪個呼叫了main方法來推斷並設定專案main()方法啟動的主程式啟動類。程式碼如下：

簡單的看完了以後，我們關注的重點是Initializers和Listeners 屬性，倆者都是通過getSpringFactoriesInstances()方法獲得不同型別的陣列。
啟動原始碼的測試案例就可以看到這倆個的值。Initializers屬性的值如下：

Listenners屬性在SpringBoot原始碼的測試用例中如下圖：

這裡簡單說一下getSpringFactoriesInstances()方法。具體如下：

主要是通過Sping.factories的配置檔案來獲取對應的值。這裡names的值如下：org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer
org.springframework.boot.autoconfigure.logging.ConditionEvaluationReportLoggingListener

spring.factories部分內容截圖如下：

建立物件createSpringFactoriesInstances()方法的程式碼具體實現如下：

排序方法就不在多說，此處是實現了Conparator進行排序。
那麼此處例項化Application做了哪些事情呢？

1. 將專案啟動類的class設定為屬性儲存起來
2. 設定應用型別
3. 設定初始化器
4. 設定監聽器（初始化器和監聽器最後在run方法中都會呼叫）
5. 設定mainApplicationClass屬性

建立完SpringApplication物件後，接下來看run方法。run方法整體邏輯較長。程式碼如下圖：

從上述程式碼中可以看出，專案初始化啟動大致包括以下幾個部分：

1. 獲取並啟動監聽器
   getRunListeners(args)和listeners.starting()方法主要用於獲取SpringApplication例項化過程中初始化的SpringApplicationRunListener監聽器，並執行。getRunListeners(args)的程式碼具體實現如下：
   
   也是通過getSpringFactoriesInstances()方法來獲取一個SpringApplicationRunListener型別的監聽器。

2. 根據SpringApplicationRunListeners以及引數來準備環境
   prepareEnvironment(listeners,applicationArguments)方法主要用於對專案執行環境進行預設定，程式碼如下：
   
   1. 根據不同的webApplicationType建立環境
   2. 載入指定的配置檔案（包括多環境配置）
   3. 通知監聽器，環境變數已經載入完成
   4. 最後將環境繫結到SpringApplication
   基本思路就是：建立環境，設定引數，通知監聽器，繫結到SpringApplication
   然後，通過configureIgnoreBeanInfo(environment)方法排除一些不需要的執行環境

3. 建立Spring容器
   根據webApplicationType判斷，確定容器型別，如果是Servlet型別，則通過反射裝載對應的位元組碼，也就是AnnotationConfigServletWebServerApplication.程式碼如下：
   

4. Spring容器的前置處理
   主要是在容器重新整理前的操作，比如設定容器環境，包括各種變數。最關鍵的操作是：將啟動類注入容器，為後續開啟自動配置奠定基礎。具體實現如下:
   
   主要是對上下文進行一個預處理，比如監聽器的響應事件，載入資源，設定上下文環境等等。

5. 重新整理容器
   開啟重新整理Spring容器，通過refresh方法對整個IOC容器的初始化（包括bean資源的丁文，解析，註冊等），同時向JVM執行時註冊一個關機鉤子函式，在JVM關機時候能夠關閉上下文，除非已經關閉。具體實現如下：
   
   注：第四步和第五步就是用之前的context初始化設定的context（應用上下文環境），environment(專案執行環境)，listeners(監聽器)，applicationArguments(專案引數)，和printedBanner(專案圖示資訊)進行應用上下文的組裝配置，並重新整理配置。

6. Spring容器的後置處理
   擴充介面，理由設計模式的模板方法，預設為空實現。如果有自定義需要，可以重新實現該方法。

7. 發出結束執行的事件
   獲取EventPublishingRunListener監聽器，並執行started方法，並且將建立的Spring容器傳進去，建立一個ApplicationStartedEvent事件，然後執行ConfigurableApplicationContext的publishEvent方法。也就是說在這裡是在Spring容器中釋出時間，前面的starting是直接向SpringApplication中的監聽器釋出啟動事件。

8. 執行Runners
   用於呼叫專案中自定義的執行器xxxRunners類，使得在專案啟動完成後立即執行一些特點的程式。其中SpringBoot提供倆種執行器介面，分別是ApplicationRunner和CommandLineRunner。在使用時，只需要自定義一個執行器類實現其中的一個介面並重寫對應的run方法介面，專案啟動後悔立即執行這些特定的程式。實現如下：
   
   總結一下，run方法的執行過程中，發生了什麼事情。
   第一步：獲取並啟動監聽器

   主要通過getSpringFactoriesInstances（）方法來獲取一個SpringApplicationRunListeners型別的監聽器

   第二步：根據SpringApplicationRunListeners以及引數來準備環境：

   1.根據不同的webApplicationType建立環境
   2.載入配置檔案
   3.通知監聽器，環境變數準備完成
   4.將環境繫結到SpringApplication
   5.排除不需要的執行環境條件

   第三步：建立Spring容器。

   通過webApplicationType的不同型別建立ApplicationContext

   第四步：Spring容器的前置處理

   主要是對上下文進行一個預處理，比如監聽器的響應時間，載入資源，設定上下文環境等等

   第五步：重新整理容器

   開啟重新整理容器，對整個IOC容器進行初始化，並註冊關機鉤子函式

   第六步：後置處理

   空實現。使用設計模式的模板方法，可以自定義實現

   第七步：發出結束執行的事件

   這裡主要是在Spring容器中釋出事件，和前面的starting方法不一樣，前面的是直接向SpringApplication中的監聽器釋出事件。

   第八步：執行Runners

   用於呼叫自定義的執行器，預設倆種執行器介面ApplicationRunner和CommandLineRunner。