一、執行原理:
每個Spring Boot專案都有一個主程式啟動類，在主程式啟動類中有一個啟動專案的main()方法， 在該方法中通過執行SpringApplication.run()即可啟動整個Spring Boot程式。
Q:
那麼SpringApplication.run()方法到底是如何做到啟動Spring Boot專案的呢？
@SpringBootApplication //能夠掃描Spring元件並自動配置SpringBoot
public class Springboot01DemoApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Springboot01DemoApplication.class, args);
}
}
上述是一個SpringBoot的啟動類，進入SpringApplication.run()方法
如圖所示，進入了run方法後，緊接著，呼叫了過載方法，過載方法做了兩件事：
- 例項化SpringApplication物件
- 呼叫run方法
1. 例項化SpringApplication物件
public SpringApplication(Class<?>... primarySources) {
this(null, primarySources);
}
public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
//......設定了一些引數....這裡省略，下面是重點
//......設定了一些引數....這裡省略，下面是重點
//......設定了一些引數....這裡省略，下面是重點
//專案啟動類 SpringbootDemoApplication.class設定為屬性儲存起來
this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
//設定應用型別是SERVLET應用（Spring 5之前的傳統MVC應用）還是REACTIVE應用（Spring 5開始出現的WebFlux互動式應用）
this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
// 設定初始化器(Initializer),最後會呼叫這些初始化器
//所謂的初始化器就是org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的實現類,在Spring上下文被重新整理之前進行初始化的操作
setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
// 設定監聽器(Listener)
setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
// 初始化 mainApplicationClass 屬性:用於推斷並設定專案main()方法啟動的主程式啟動類
this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}
SpringApplication的構造方法中，首先設定了一些引數，然後做了5件事：
1.1 專案啟動類 SpringbootDemoApplication.class設定為屬性儲存起來
this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
給這個成員變數賦值，把傳入的primarySources進行轉換，然後賦值，這個primarySources就是我們Springboot啟動類的Main方法中傳入的：
1.2 設定應用型別是SERVLET應用（Spring 5之前的傳統MVC應用）還是REACTIVE應用
this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
判斷當前的web應用型別是servlet應用還是reactive應用，那麼如何判斷的？ 進入.deduceFromClasspath()方法：
- 首先判斷類路徑下Reactive相關的class是否存在，如果存在就說明當前應用是內嵌的 Reactive Web 應用。例如說，Spring Webflux 。
- 判斷類路徑下是否存在Servlet型別的類。如果不存在，則返回
NONE，表示當前應用是非內嵌的 Web 應用。 - 否則，表示當前應用是內嵌的 Servlet Web 應用。例如說，Spring MVC 。
1.3 設定初始化器(Initializer),最後會呼叫這些初始化器
所謂的初始化器就是org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的實現類,在Spring上下文被重新整理之前進行初始化的操作.
setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
這裡傳入了一個ApplicationContextInitializer.class
進入getSpringFactoriesInstances()方法（下圖如果看不清請右鍵另存為）：
這段程式碼主要做了如下幾件事：
-
SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader)
這裡的type就是剛才傳入的，ApplicationContextInitializer.class -
loadFactoryNames呼叫了loadSpringFactories方法 -
loadSpringFactories方法做了如下的事：Enumeration<URL> urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories"); LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();判斷
classLoader是否為空，如果不為空載入META-INF下的spring.factories，如上圖所示，根據傳入的引數值（ApplicationContextInitializer.class）的型別，在spring.factories中進行查詢，根據當前傳入的型別找到兩個類，這兩個類就是初始化器：org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer,\ org.springframework.boot.autoconfigure.logging.ConditionEvaluationReportLoggingListener
得到這兩個類後，把它們存入set去重，然後進行例項化，然後排序，最終返回，到此初始化器已經設定完成了。然後存入List<ApplicationContextInitializer<?>> initializers，等待之後使用
1.4 設定監聽器(Listener)
setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
和1.3同理，也是通過呼叫getSpringFactoriesInstances，只不過傳遞的引數發生了改變。變成了ApplicationListener.class ，所以它就是在spring.factories中根據ApplicationListener.class找，然後例項化，然後返回存入Listeners中。
1.5 初始化 mainApplicationClass 屬性
用於推斷並設定專案main()方法啟動的主程式啟動類
this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
private Class<?> deduceMainApplicationClass() {
try {
// 獲得當前 StackTraceElement 陣列
StackTraceElement[] stackTrace = new RuntimeException().getStackTrace();
// 判斷哪個執行了 main 方法
for (StackTraceElement stackTraceElement : stackTrace) {
if ("main".equals(stackTraceElement.getMethodName())) {
return Class.forName(stackTraceElement.getClassName());
}
}
} catch (ClassNotFoundException ex) {
// Swallow and continue
}
return null;
}
判斷哪個類執行了main方法，然後返回。
1.6 總結
例項化SpringApplication物件做了哪些事？
- 專案啟動類 SpringbootDemoApplication.class設定為屬性儲存起來
- 設定應用型別是SERVLET應用（Spring 5之前的傳統MVC應用）還是REACTIVE應用（Spring 5開始出現的WebFlux互動式應用）
- 設定初始化器(Initializer),最後會呼叫這些初始化器
- 設定監聽器(Listener)
- 初始化 mainApplicationClass 屬性:用於推斷並設定專案main()方法啟動的主程式啟動類
2. 呼叫run方法
回憶一下，在SpringBoot啟動類的Main方法中，執行了SpringApplication.run(Main方法所在的當前類.class, args);，這個方法主要做了兩件事：
- 例項化SpringApplication物件 （已上述）
- 呼叫run方法
進入run方法：
run方法大體上做了9件比較重要的事。
2.1 獲取並啟動監聽器
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
listeners.starting();
//args是啟動Spring應用的命令列引數，該引數可以在Spring應用中被訪問。如：--server.port=9000
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
它其實還是通過getSpringFactoriesInstances（）這個方法來獲取，這個方法已經很熟悉了， 1.3，1.4都使用到了，不再贅述。
那麼本步驟就是通過getSpringFactoriesInstances()拿到了一個SpringApplicationRunListeners型別的監聽器，然後呼叫.starting()啟動。
2.2 專案執行環境Environment的預配置
建立並配置當前SpringBoot應用將要使用的Environment，並遍歷呼叫所有的SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()方法
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
configureIgnoreBeanInfo(environment);
// 準備Banner列印器 - 就是啟動Spring Boot的時候列印在console上的ASCII藝術字型
Banner printedBanner = printBanner(environment);
進入prepareEnvironment()方法：
- 查詢environment，有就返回，沒有的話建立後返回。
- 配置環境
- PropertySources：載入執行的配置檔案
- Profiles：多環境配置，針對不同的環境，載入不同的配置
- listeners環境準備(就是廣播ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件)。
- 將建立的環境繫結到SpringApplication物件上
- 是否是web環境，如果不是就轉換為標準環境
- 配置PropertySources對它自己的遞迴依賴
- 返回
此時已經拿到了ConfigurableEnvironment 環境物件，然後執行configureIgnoreBeanInfo(environment)，使其生效。
2.3 建立Spring容器
context = createApplicationContext();
// 獲得異常報告器 SpringBootExceptionReporter 陣列
//這一步的邏輯和例項化初始化器和監聽器的一樣，
// 都是通過呼叫 getSpringFactoriesInstances 方法來獲取配置的異常類名稱並例項化所有的異常處理類。
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
根據 webApplicationType 型別，獲得 ApplicationContext 型別,這裡建立容器的型別 還是根據webApplicationType進行判斷的，該型別為SERVLET型別，所以會通過反射裝載對應的位元組碼，也就是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。
然後通過getSpringFactoriesInstances（）獲得異常報告器。
2.4 Spring容器前置處理
這一步主要是在容器重新整理之前的準備動作。包含一個非常關鍵的操作：將啟動類注入容器，為後續開啟自動化配置奠定基礎。
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
printedBanner);
這塊會對整個上下文進行一個預處理，比如觸發監聽器的響應事件、載入資源、設定上下文環境等等。
2.5 重新整理容器
refreshContext(context);
- IOC容器初始化
- 向JVM執行時註冊一個關機鉤子（函式），在JVM關機時關閉這個上下文，除非它當時已經關閉。（如果jvm變關閉了，當前上下文物件也可以被關閉了）
//TODO refresh方法在springioc章節中會有詳細說明（挖個坑- - ）。
2.6 Spring容器後置處理
afterRefresh(context, applicationArguments);
擴充套件介面，設計模式中的模板方法，預設為空實現。
如果有自定義需求，可以重寫該方法。比如列印一些啟動結束log，或者一些其它後置處理。
2.7 發出結束執行的事件通知
listeners.started(context);
2.8 執行Runners執行器
callRunners(context, applicationArguments);
用於呼叫專案中自定義的執行器XxxRunner類，使得在專案啟動完成後立即執行一些特定程式。
Runner 執行器用於在服務啟動時進行一些業務初始化操作，這些操作只在服務啟動後執行一次。
Spring Boot提供了ApplicationRunner和CommandLineRunner兩種服務介面
2.9 釋出應用上下文就緒事件
listeners.running(context);
表示在前面一切初始化啟動都沒有問題的情況下，使用執行監聽器SpringApplicationRunListener持續執行配置好的應用上下文ApplicationContext.
這樣整個Spring Boot專案就正式啟動完成了。
2.10 返回容器
return context;
完成~
總結：
- 獲取並啟動監聽器
- 專案執行環境Environment的預配置
- 建立Spring容器
- Spring容器前置處理
- 重新整理容器
- Spring容器後置處理
- 發出結束執行的事件通知
- 執行Runners執行器
- 釋出應用上下文就緒事件
- 返回容器