SpringBoot启动类原理分析

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先看看@SpringBootApplication注解的源码。

从源码上可以看出这个@SpringBootApplication注解是复合注解。我们对里面的注解进行分析下：

• @Target(ElementType.TYPE)            

  // 注解的适用范围，其中TYPE用于描述类、接口（包括包注解类型）或enum声明

• @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  

  // 注解的生命周期，保留到class文件中（三个生命周期）

• @Documented                          

  // 表明这个注解应该被javadoc记录

• @Inherited                          

  // 子类可以继承该注解

• @SpringBootConfiguration            

  // 继承了Configuration，表示当前是注解类

• @EnableAutoConfiguration            

  // 开启springboot的注解功能，springboot的四大神器之一

• @ComponentScan

  // 扫描路径配置

这里比较重要的就是@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan接下来我们来说说这个三个注解。

这个类继承了@Configuraction，这里的@Configuration对我们来说不陌生，它就是JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置类使用的那个@Configuration，SpringBoot社区推荐使用基于JavaConfig的配置形式，所以，这里的启动类标注了@Configuration之后，本身其实也是一个IoC容器的配置类。举几个简单例子回顾下，XML跟config配置方式的区别：

• 表达形式层面

任何一个标注了@Configuration的Java类定义都是一个JavaConfig配置类

• 注册bean定义层面

任何一个标注了@Bean的方法，其返回值将作为一个bean定义注册到Spring的IoC容器，方法名将默认成该bean定义的id。

• 表达依赖注入关系层面

如果一个bean的定义依赖其他bean,则直接调用对应的JavaConfig类中依赖bean的创建方法就可以了。

@ComponentScan这个注解在Spring中很重要，它对应XML配置中的元素，@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件（比如@Component和@Repository等）或者bean定义，最终将这些bean定义加载到IoC容器中。

我们可以通过basePackages等属性来细粒度的定制@ComponentScan自动扫描的范围，如果不指定，则默认Spring框架实现会从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描，所有这里有一个注意点！

注意！注意！注意！

我们的启动类最好放在root package下，因为默认是不配置basePackages属性的。

个人感觉@EnableAutoConfiguration这个注解最为重要，所以放在最后来解读，大家是否还记得Spring框架提供的各种名字为@Enable开头的Annotation定义？比如@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等，@EnableAutoConfiguration的理念和做事方式其实一脉相承，简单概括一下就是，借助@Import的支持，收集和注册特定场景相关的bean定义。

• @EnableScheduling是通过@Import将Spring调度框架相关的bean定义都加载到IoC容器。

• @EnableMBeanExport是通过@Import将JMX相关的bean定义加载到IoC容器。

而@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的帮助，将所有符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器，仅此而已！@EnableAutoConfiguration作为一个复合Annotation,其自身定义关键信息如下：其中两个比较重要的Annotation

@AutoConfigurationPackage
@Import({EnableAutoConfigurationImportSelector.})

首先我们来分析这两个注解：

• @AutoConfigurationPackage注解,它其实是注册了一个Bean的定义。

new PackageImport(metadata).getPackageName()，它返回了当前主程序同级以及子级的包组件。

以上图为例，AppStart是和controller包同级，但是demo这个包是AppStart的父级，它和cnzx包同级，也就是说AppStart启动加载的Bean中，并不会加载demo包下面的Bean，这也就是为什么我们要把AppStart放在项目的最高级中。

• Import(AutoConfigurationImportSelector.class)注解：

我们先看下面的关系图

可以从图中看出  AutoConfigurationImportSelector 继承了 DeferredImportSelector 继承了 ImportSelector

ImportSelector有一个方法为：selectImports。那么我在来看看这个方法。

可以看到上面红色字体getCandidateConfigurations（），在往下看

这个时候它会使用SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()去加载一个配置，看看如何加载了什么；

从上面看出，它其实是去加载META-INF/spring.factories";外部文件。这个外部文件，有很多自动配置的类。如下：

其中，最关键的要属@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)，借助EnableAutoConfigurationImportSelector，@EnableAutoConfiguration可以帮助SpringBoot应用将所有符合条件的@Configuration配置都加载到当前SpringBoot创建并使用的IoC容器，看看关系图。

自动配置幕后英雄：SpringFactoriesLoader详解

借助于Spring框架原有的一个工具类：SpringFactoriesLoader的支持，@EnableAutoConfiguration可以智能的自动配置功效才得以大功告成！SpringFactoriesLoader属于Spring框架私有的一种扩展方案，其主要功能就是从指定的配置文件META-INF/spring.factories加载配置。

配合@EnableAutoConfiguration使用的话，它更多是提供一种配置查找的功能支持，即根据@EnableAutoConfiguration的完整类名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作为查找的Key,获取对应的一组@Configuration类,在看这个图。

上图就是从SpringBoot的autoconfigure依赖包中的META-INF/spring.factories配置文件中摘录的一段内容，可以很好地说明问题。

所以，@EnableAutoConfiguration自动配置的魔法骑士就变成了：从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件，并将其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration对应的配置项通过反射（Java Refletion）实例化为对应的标注了@Configuration的JavaConfig形式的IoC容器配置类，然后汇总为一个并加载到IoC容器。

好了我们用一张图来总结上面的原理，如下图：

SpringApplication的run方法的实现是我们的主要线路，该方法的主要流程大体可以归纳如下：

• 如果我们使用的是SpringApplication的静态run方法，那么，这个方法里面首先要创建一个SpringApplication对象实例，然后调用这个创建好的SpringApplication的实例方法。在SpringApplication实例初始化的时候，它会提前做几件事情：

  
  

上图初始化方法的作用如下：

① 根据classpath里面是否存在某个特征类 （org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext）来决定是否应该创建一个为Web应用使用的ApplicationContext类型。

②使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationContextInitializer。

③使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationListener。

④推断并设置main方法的定义类。

• SpringApplication实例初始化完成并且完成设置后，就开始执行run方法的逻辑了，方法执行伊始，首先遍历执行所有通过SpringFactoriesLoader可以查找到并加载的SpringApplicationRunListener。调用它们的started()方法，告诉这些SpringApplicationRunListener，“嘿，SpringBoot应用要开始执行咯！”。
  

•  创建并配置当前Spring Boot应用将要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）。

• 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法，告诉他们：“当前SpringBoot应用使用的Environment准备好了咯！”。

• 如果SpringApplication的showBanner属性被设置为true，则打印banner。
  

• 根据用户是否明确设置了applicationContextClass类型以及初始化阶段的推断结果，决定该为当前SpringBoot应用创建什么类型的ApplicationContext并创建完成，然后根据条件决定是否添加ShutdownHook，决定是否使用自定义的BeanNameGenerator，决定是否使用自定义的ResourceLoader，当然，最重要的，将之前准备好的Environment设置给创建好的ApplicationContext使用。

• ApplicationContext创建好之后，SpringApplication会再次借助Spring-FactoriesLoader，查找并加载classpath中所有可用的ApplicationContext-Initializer，然后遍历调用这些ApplicationContextInitializer的initialize（applicationContext）方法来对已经创建好的ApplicationContext进行进一步的处理。
  

• 
  

  遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法
  

• 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。

• 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法

• 用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器可用的最后一道工序。

• 查找当前ApplicationContext中是否注册有CommandLineRunner，如果有，则遍历执行它们。

• 正常情况下，遍历执行SpringApplicationRunListener的finished()方法、（如果整个过程出现异常，则依然调用所有SpringApplicationRunListener的finished()方法，只不过这种情况下会将异常信息一并传入处理）。

  
  

同样的我们用一张手绘图来总结下：

好了大体的原理就是这样了，总之一定要多跟着源码才知道怎么个原理。下篇我们就开始说说springBoot整合一些常用的组件。

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