SpringBoot2 | SpringBoot启动流程源码分析（二）-白红宇

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继续上一篇博客的启动流程分析。

在上一篇中我们提到springBoot启动流程大致有以下7点：

第一步：获取并启动监听器

第二步：构造容器环境

第三步：创建容器

第四步：实例化SpringBootExceptionReporter.class，用来支持报告关于启动的错误

第五步：准备容器

第六步：刷新容器

第七步：刷新容器后的扩展接口

上一篇博客中分析了前面两点，今天继续分析后面四点。

第三步：创建容器

context = createApplicationContext();复制代码

继续跟进该方法：

protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {		Class
     contextClass = this.applicationContextClass;		if (contextClass == null) {			try {				switch (this.webApplicationType) {				case SERVLET:					contextClass = Class.forName(DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS);					break;				case REACTIVE:					contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);					break;				default:					contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);				}			}			catch (ClassNotFoundException ex) {				throw new IllegalStateException(						"Unable create a default ApplicationContext, "								+ "please specify an ApplicationContextClass",						ex);			}		}		return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);	}复制代码

上面可以看出，这里创建容器的类型还是根据webApplicationType进行判断的，上一篇已经讲述了该变量如何赋值的过程。因为该类型为SERVLET类型，所以会通过反射装载对应的字节码，如下：

public static final String DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS = "org.springframework.boot."			+ "web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext";复制代码

该对象是springBoot2创建的容器，后续所有的操作都会基于该容器。

注意：在 springBoot2版本以前，该容器的名称为 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext，在最新的版本中才改名为 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。下面是该类的结构图：

具体作用后面会详细介绍。

第四步：报告错误信息

exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(					SpringBootExceptionReporter.class,					new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);复制代码

这里还是以同样的方式获取 spring.factories文件中的指定类：

exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(					SpringBootExceptionReporter.class,					new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);复制代码

该类主要是在项目启动失败之后，打印log：

private void reportFailure(Collection
    
      exceptionReporters,			Throwable failure) {		try {			for (SpringBootExceptionReporter reporter : exceptionReporters) {				if (reporter.reportException(failure)) {					//上报错误log					registerLoggedException(failure);					return;				}			}		}		catch (Throwable ex) {			// Continue with normal handling of the original failure		}		if (logger.isErrorEnabled()) {			logger.error("Application run failed", failure);			registerLoggedException(failure);		}	}复制代码

第五步：准备容器

这一步主要是在容器刷新之前的准备动作。包含一个非常关键的操作：将启动类注入容器，为后续开启自动化配置奠定基础。

prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,					printedBanner);复制代码

继续跟进该方法：

private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context,			ConfigurableEnvironment environment, SpringApplicationRunListeners listeners,			ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner) {		//设置容器环境，包括各种变量		context.setEnvironment(environment);		//执行容器后置处理		postProcessApplicationContext(context);		//执行容器中的ApplicationContextInitializer（包括 spring.factories和自定义的实例）		applyInitializers(context);		//发送容器已经准备好的事件，通知各监听器		listeners.contextPrepared(context);		//打印log		if (this.logStartupInfo) {			logStartupInfo(context.getParent() == null);			logStartupProfileInfo(context);		}		// Add boot specific singleton beans		//注册启动参数bean，这里将容器指定的参数封装成bean，注入容器		context.getBeanFactory().registerSingleton("springApplicationArguments",				applicationArguments);		//设置banner		if (printedBanner != null) {			context.getBeanFactory().registerSingleton("springBootBanner", printedBanner);		}		// Load the sources		//获取我们的启动类指定的参数，可以是多个		Set

来看一下上面的几个核心处理。

1）容器的后置处理：

protected void postProcessApplicationContext(ConfigurableApplicationContext context) {		if (this.beanNameGenerator != null) {			context.getBeanFactory().registerSingleton(					AnnotationConfigUtils.CONFIGURATION_BEAN_NAME_GENERATOR,					this.beanNameGenerator);		}		if (this.resourceLoader != null) {			if (context instanceof GenericApplicationContext) {				((GenericApplicationContext) context)						.setResourceLoader(this.resourceLoader);			}			if (context instanceof DefaultResourceLoader) {				((DefaultResourceLoader) context)						.setClassLoader(this.resourceLoader.getClassLoader());			}		}	}复制代码

这里默认不执行任何逻辑，因为beanNameGenerator和resourceLoader默认为空。之所以这样做，是springBoot留给我们的扩展处理方式，类似于这样的扩展，spring中也有很多。

2）加载启动指定类（重点） 这里会将我们的启动类加载spring容器beanDefinitionMap中，为后续springBoot 自动化配置奠定基础，springBoot为我们提供的各种注解配置也与此有关。

load(context, sources.toArray(new Object[0]));复制代码

protected void load(ApplicationContext context, Object[] sources) {		if (logger.isDebugEnabled()) {			logger.debug(					"Loading source " + StringUtils.arrayToCommaDelimitedString(sources));		}		BeanDefinitionLoader loader = createBeanDefinitionLoader(				getBeanDefinitionRegistry(context), sources);		if (this.beanNameGenerator != null) {			loader.setBeanNameGenerator(this.beanNameGenerator);		}		if (this.resourceLoader != null) {			loader.setResourceLoader(this.resourceLoader);		}		if (this.environment != null) {			loader.setEnvironment(this.environment);		}		loader.load();	}复制代码

这里参数即为我们项目启动时传递的参数：SpringApplication.run(SpringBootApplication.class, args); 由于我们指定了启动类，所以上面也就是加载启动类到容器。

需要注意的是，springBoot2会优先选择groovy加载方式，找不到再选用java方式。或许groovy动态加载class文件的性能更胜一筹。

private int load(Class
     source) {		if (isGroovyPresent()				&& GroovyBeanDefinitionSource.class.isAssignableFrom(source)) {			// Any GroovyLoaders added in beans{} DSL can contribute beans here			GroovyBeanDefinitionSource loader = BeanUtils.instantiateClass(source,					GroovyBeanDefinitionSource.class);			load(loader);		}		if (isComponent(source)) {			//以注解的方式，将启动类bean信息存入beanDefinitionMap			this.annotatedReader.register(source);			return 1;		}		return 0;	}复制代码

上面代码中启动类被加载到 beanDefinitionMap中，后续该启动类将作为开启自动化配置的入口，后面一篇文章我会详细的分析，启动类是如何加载，以及自动化配置开启的详细流程。

3）通知监听器，容器已准备就绪

listeners.contextLoaded(context);复制代码

主还是针对一些日志等监听器的响应处理。

第六步：刷新容器

执行到这里，springBoot相关的处理工作已经结束，接下的工作就交给了spring。

synchronized (this.startupShutdownMonitor) {			// Prepare this context for refreshing.			/**			 * 刷新上下文环境			 * 初始化上下文环境，对系统的环境变量或者系统属性进行准备和校验			 * 如环境变量中必须设置某个值才能运行，否则不能运行，这个时候可以在这里加这个校验，			 * 重写initPropertySources方法就好了			 */			prepareRefresh(); 			// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.			/**			 * 初始化BeanFactory，解析XML，相当于之前的XmlBeanFactory的操作，			 */			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); 			// Prepare the bean factory for use in this context.			/**			 * 为上下文准备BeanFactory，即对BeanFactory的各种功能进行填充，如常用的注解@Autowired @Qualifier等			 * 设置SPEL表达式#{key}的解析器			 * 设置资源编辑注册器，如PerpertyEditorSupper的支持			 * 添加ApplicationContextAwareProcessor处理器			 * 在依赖注入忽略实现*Aware的接口，如EnvironmentAware、ApplicationEventPublisherAware等			 * 注册依赖，如一个bean的属性中含有ApplicationEventPublisher(beanFactory)，则会将beanFactory的实例注入进去			 */			prepareBeanFactory(beanFactory); 			try {				// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.				/**				 * 提供子类覆盖的额外处理，即子类处理自定义的BeanFactoryPostProcess				 */				postProcessBeanFactory(beanFactory); 				// Invoke factory processors registered as beans in the context.				/**				 * 激活各种BeanFactory处理器,包括BeanDefinitionRegistryBeanFactoryPostProcessor和普通的BeanFactoryPostProcessor				 * 执行对应的postProcessBeanDefinitionRegistry方法 和  postProcessBeanFactory方法				 */				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); 				// Register bean processors that intercept bean creation.				/**				 * 注册拦截Bean创建的Bean处理器，即注册BeanPostProcessor，不是BeanFactoryPostProcessor，注意两者的区别				 * 注意，这里仅仅是注册，并不会执行对应的方法，将在bean的实例化时执行对应的方法				 */				registerBeanPostProcessors(beanFactory); 				// Initialize message source for this context.				/**				 * 初始化上下文中的资源文件，如国际化文件的处理等				 */				initMessageSource(); 				// Initialize event multicaster for this context.				/**				 * 初始化上下文事件广播器，并放入applicatioEventMulticaster,如ApplicationEventPublisher				 */				initApplicationEventMulticaster(); 				// Initialize other special beans in specific context subclasses.				/**				 * 给子类扩展初始化其他Bean				 */				onRefresh(); 				// Check for listener beans and register them.				/**				 * 在所有bean中查找listener bean，然后注册到广播器中				 */				registerListeners(); 				// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.				/**				 * 设置转换器				 * 注册一个默认的属性值解析器				 * 冻结所有的bean定义，说明注册的bean定义将不能被修改或进一步的处理				 * 初始化剩余的非惰性的bean，即初始化非延迟加载的bean				 */				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); 				// Last step: publish corresponding event.				/**				 * 初始化生命周期处理器DefaultLifecycleProcessor，DefaultLifecycleProcessor含有start方法和stop方法，spring启动的时候调用start方法开始生命周期，				 * spring关闭的时候调用stop方法来结束生命周期，通常用来配置后台程序，启动有一直运行，如一直轮询kafka				 * 启动所有实现了Lifecycle接口的类				 * 通过spring的事件发布机制发布ContextRefreshedEvent事件，以保证对应的监听器做进一步的处理，即对那种在spring启动后需要处理的一些类，这些类实现了				 * ApplicationListener
    
      ,这里就是要触发这些类的执行(执行onApplicationEvent方法)另外，spring的内置Event有ContextClosedEvent、ContextRefreshedEvent、ContextStartedEvent、ContextStoppedEvent、RequestHandleEvent				 * 完成初始化，通知生命周期处理器lifeCycleProcessor刷新过程，同时发出ContextRefreshEvent通知其他人				 */				finishRefresh();			} 			catch (BeansException ex) {				if (logger.isWarnEnabled()) {					logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +							"cancelling refresh attempt: " + ex);				} 				// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.				destroyBeans();				// Reset 'active' flag.				cancelRefresh(ex);				// Propagate exception to caller.				throw ex;			} 			finally {				// Reset common introspection caches in Spring's core, since we				// might not ever need metadata for singleton beans anymore...				resetCommonCaches();			}		}复制代码

refresh方法在spring整个源码体系中举足轻重，是实现 ioc 和 aop的关键。上述流程，不是一篇博文能够展示清楚的，所以这里暂时不做展开。后续会有详细的介绍。

第七步：刷新容器后的扩展接口

protected void afterRefresh(ConfigurableApplicationContext context,			ApplicationArguments args) {	}复制代码

扩展接口，设计模式中的模板方法，默认为空实现。如果有自定义需求，可以重写该方法。比如打印一些启动结束log，或者一些其它后置处理。

springBoot2启动流程到这里就结束了。后续会对springBoot2的常用注解，及一些核心类进行介绍。