从代码层面看spring boot启动过程

前言

我们都知道spring boot项目是通过main方法来启动运行的，但是main方法执行之后，spring boot都替我们完成了哪些操作，最终让我们的服务成功启动呢？今天我们就来从源码层面探讨下这个问题。

spring boot启动过程

在开始之前，我们先看这样一段代码：

@SpringBootApplication
public class DailyNoteApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DailyNoteApplication.class, args);
    }

}

上面的这段代码就是我们最常见的spring boot启动的main方法，今天我们就从这个main方法开始，进入spring boot的世界。

springApplication

首先，在main方法内部执行了SpringApplication.run(DailyNoteApplication.class, args)，这个方法有两个入参，一个是项目主类（当前类）的class，另一个就是main方法的args。

这里先说下这个args参数，我们都知道spring boot是支持以命令行的方式注入配置信息的，它的实现就是依赖于这个args参数的。如果你将args删掉，项目也是可以正常启动的，只是你再也没办法通过命令行的方式注入配置了。关于这一块，我们之前在通过k8s启动spring boot项目的时候踩过坑，发现注入的参数不起作用，最后发现就是少了args。

run方法

在run方法内部，首先实例化了一个springApplication对象，然后又调用了另一个run方法：

springApplication实例化

我们先看springApplication的实例化过程：

前两个this都是简单的赋值，这里暂时先不过多研究，第三个this这里的WebApplicationType.deduceFromClasspath()是判断我们的服务器类别，在spring boot中，有两种服务器一种就是传统的sevlet，也就是基于tomcat（其中一种）这种，另一种就是reactive，也就是我们前面分享的webflux这种流式服务器。

紧接着是初始化ApplicationContextInitializer和ApplicationListener，这里主要是获取他们的spring工程实例，方便后续创建他们的实例，为了保证主流程的连贯性，我们暂时不看其方法内部实现。

最后一个赋值操作是找出包含main方法的类的className。

run方法开始执行

下面我们看下springApplication实例的 run方法内部执行过程：

• 创建了一个StopWatch对象，并调用它的start方法

  StopWatch stopWatch = new StopWatch();
  stopWatch.start();
  

• 设置java的java.awt.headless值，如果已经设置过就取系统设置的值，如果没有设置，则设置为true。这个是设置java的无头模式，启用之后，可以用计算能力来处理可视化操作（类似于用算力代替显卡渲染能力）

  configureHeadlessProperty();
  

• 获取spring boot运行监听器

  SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
  listeners.starting();
  

• 解析控制台参数（args），获取应用参数

  ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
  

• 配置需要忽略的bean信息，从源码中我们可以看出了，如果我们没有设置spring.beaninfo.ignore，spring boot会给他默认true：

  configureIgnoreBeanInfo(environment);
  //方法内部实现
  private void configureIgnoreBeanInfo(ConfigurableEnvironment environment) {
  		if (System.getProperty(CachedIntrospectionResults.IGNORE_BEANINFO_PROPERTY_NAME) == null) {
  			Boolean ignore = environment.getProperty("spring.beaninfo.ignore", Boolean.class, Boolean.TRUE);
  			System.setProperty(CachedIntrospectionResults.IGNORE_BEANINFO_PROPERTY_NAME, ignore.toString());
  		}
  	}
  

• 打印banner信息，这个banner就是spring boot启动的时候打印的哪个logo，那个是支持自定义的

  Banner printedBanner = printBanner(environment);
  

• 创建spring boot容器，这里创建的时候会根据我们应用的不同，选择不同的容器

  context = createApplicationContext();
  

  

• 创建spring工厂实例

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

• 准备容器，这一步会进行初始化操作，把环境设置、系统参数、banner注入到容器中，并把容器绑定到监听器上

  prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
  

• 刷新容器，这里其实进行了两步操作，一个是给我们的spring boot绑定SpringContextShutdownHook钩子函数，有了这个函数，我们就可以优雅地关闭spring boot了；另一个是刷新beanFactory，默认情况下spring boot为我们创建的是GenericApplicationContext容器，初始化完后，所有的对象都被初始化在它的beanFactory，为了确保其他组件也能拿到beanFactory中的内容，refreshContext方法内还进行了同步操作（直接copy给他们）：

refreshContext(context);

从源码中可以很明显看出这一点：

• 刷新完成后会执行afterRefresh方法，但是这个方法默认情况下是空的

  afterRefresh(context, applicationArguments);
  

  

• 停止秒表。这个秒表的作用应该就是计时

  stopWatch.stop();
  

• 调用监听器started方法，这方法修改了容器的状态。和前面starting方法不同的是，这个方法必须在beanfactory刷新后执行：

  listeners.started(context);
  

  

• 运行容器中的runner，这里的runner主要有两类，一类是继承ApplicationRunner的，一类是继承CommandLineRunner。我猜测这个应该是为了方便我们实现更复杂的需求实现的，目前还没用到过，后面可以找时间研究下

  callRunners(context, applicationArguments);
  

  

• 最后一步还是监听器的操作。这个方法最后将容器的状态改为ACCEPTING_TRAFFIC，表示可以接受请求

  listeners.running(context);
  

  到这里，spring boot就启动成功了。下面是整个run方法的源码，虽然不长，但是我感觉读起来还是有点吃力，想想自己模仿spring boot写的demo，真的是小巫见大巫。

总结

spring boot启动过程虽然看起来简单，用起来简单，但是当我一行一行看源码的时候，我觉得不简单，就好比老远看一棵大树，不就是一个直立的杆嘛，但是当你抵近看的时候，你会发现树干有树杈，树杈又有小树杈，总之看起来盘根错节的，总是感觉看不到树真实的样子。不过，随着后面我们不断地将spring boot的树叶、小树杈一一拿掉的时候，我相信我们会越来越清楚地看到spring boot这棵大树真实的样子。

今天的内容，其实如果有一张时序图，看起来就比较友好了，但是由于时间的关系，今天来不及做了，我们明天争取把时序图搞出来。

另外，后面我还会把今天一笔带过的方法尽可能详细地研究然后讲解的，我的目标就是由大到小（从树干到树杈，最后到树叶）地剖析spring boot的源码，最后把spring boot的核心技术梳理清楚。好了，今天就先到这里吧！