SpringBoot启动源码详解（一）【万字长文】
1.首先大run！
main方法作为程序的入口，执行SpringApplication.run(),传入参数是启动类的class对象@SpringBootApplication注解
点进来之后，我们发现有两部分，先new，后run，那我们的本文的逻辑就大致出来了
2.new（初始化实例）
//创建一个新的实例，这个应用程序的上下文将要从指定的来源加载Bean
public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
//给变量赋默认值，后续我们都会接触到
this.sources = new LinkedHashSet();
this.bannerMode = Mode.CONSOLE;
this.logStartupInfo = true;
this.addCommandLineProperties = true;
this.addConversionService = true;
this.headless = true;
this.registerShutdownHook = true;
this.additionalProfiles = Collections.emptySet();
this.isCustomEnvironment = false;
this.lazyInitialization = false;
this.applicationContextFactory = ApplicationContextFactory.DEFAULT;
this.applicationStartup = ApplicationStartup.DEFAULT;
//从这里开始有意思了，首先给资源初始化资源加载器，默认为null
this.resourceLoader = resourceLoader;
//断言，就是资源类不允许为null
Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
//利用LinkedHashSet有序和去重，最资源进行去重
this.primarySources = new LinkedHashSet(Arrays.asList(primarySources));
//根据jar包推断当前 WEB 应用类型，一共有三种：NONE,SERVLET,REACTIVE（这个方法可以点进去看看）
//根据有无javax.servlet.Servlet的jar（servelt）和spring-boot-starter-webflux的jar包，则会启动Reactive模式
//这里是SERVLET
this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
this.bootstrapRegistryInitializers = this.getBootstrapRegistryInitializersFromSpringFactories();
//设置应用上线文初始化器,从"META-INF/spring.factories"读取ApplicationContextInitializer类的实例名称集合并去重（springboot的第一个jar包），并进行set去重。（一共7个）
this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
//设置监听器,从"META-INF/spring.factories"读取ApplicationListener类的实例名称集合并去重，并进行set去重。（一共11个）
this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
//栈操作获取最终实例化对象
this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
}
初始化读取的配置文件全类名
getSpringFactoriesInstances（）里面create实例的操作的核心代码逻辑
private <T> List<T> createSpringFactoriesInstances(Class<T> type, Class<?>[] parameterTypes, ClassLoader classLoader, Object[] args, Set<String> names) {
//实例集合，从上一层的loader中获取，也就是从上面图片中的配置文件中获取
List<T> instances = new ArrayList(names.size());
Iterator var7 = names.iterator();
while(var7.hasNext()) {
String name = (String)var7.next();
try {
//变量，然后基本反射操作，构造方法获取对象
Class<?> instanceClass = ClassUtils.forName(name, classLoader);
Assert.isAssignable(type, instanceClass);
Constructor<?> constructor = instanceClass.getDeclaredConstructor(parameterTypes);
T instance = BeanUtils.instantiateClass(constructor, args);
//添加，然后return
instances.add(instance);
} catch (Throwable var12) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot instantiate " + type + " : " + name, var12);
}
}
return instances;
}
跟踪栈操作
private Class<?> deduceMainApplicationClass() {
try {
StackTraceElement[] stackTrace = (new RuntimeException()).getStackTrace();
StackTraceElement[] var2 = stackTrace;
int var3 = stackTrace.length;
for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) {
StackTraceElement stackTraceElement = var2[var4];
//栈操作，比较相等，反射方式创建对象
if ("main".equals(stackTraceElement.getMethodName())) {
return Class.forName(stackTraceElement.getClassName());
}
}
} catch (ClassNotFoundException var6) {
}
return null;
}
3.正式开始run
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
//计时器，监控操作
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
// 创建启动上下文对象
DefaultBootstrapContext bootstrapContext = this.createBootstrapContext();
ConfigurableApplicationContext context = null;
this.configureHeadlessProperty();
//创建所有spring运行监听器并发布应用启动事件，简单说的话就是获取SpringApplicationRunListener类型的实例（EventPublishingRunListener对象），
//并封装进SpringApplicationRunListeners对象，然后返回这个SpringApplicationRunListeners对象。说的再简单点，getRunListeners就是准备好了运行时监听器EventPublishingRunListener。
SpringApplicationRunListeners listeners = this.getRunListeners(args);
listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
try {
//初始化默认参数
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
//准备环境
ConfigurableEnvironment environment = this.prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
//开启忽略
this.configureIgnoreBeanInfo(environment);
//初始化打印的banner类
Banner printedBanner = this.printBanner(environment);
//创建上下文
context = this.createApplicationContext();
context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
//准备上下文
this.prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
//开始刷新
this.refreshContext(context);
//应用上下文刷新后置处理，做一些扩展功能
this.afterRefresh(context, applicationArguments);
//监控计时停止
stopWatch.stop();
//日志输入类信息，时间等等
if (this.logStartupInfo) {
(new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)).logStarted(this.getApplicationLog(), stopWatch);
}
//正式开始监控和执行Runner
listeners.started(context);
this.callRunners(context, applicationArguments);
} catch (Throwable var10) {
this.handleRunFailure(context, var10, listeners);
throw new IllegalStateException(var10);
}
try {
//发布上下文
listeners.running(context);
//大工告成，开始返回上下文
return context;
} catch (Throwable var9) {
this.handleRunFailure(context, var9, (SpringApplicationRunListeners)null);
throw new IllegalStateException(var9);
}
}
4.一步一步来
4.1首先进行计时监控
public void start(String taskName) throws IllegalStateException {
//创建并启动计时监控类，可以看到记录当前任务的名称，默认是空字符串，
//然后记录当前springboot应用启动的开始时间。
if (this.currentTaskName != null) {
throw new IllegalStateException("Can't start StopWatch: it's already running");
}
this.currentTaskName = taskName;
this.startTimeNanos = System.nanoTime();
}
4.2 然后进行初始上下文和configureHeadlessProperty
private void configureHeadlessProperty() {
System.setProperty("java.awt.headless", System.getProperty("java.awt.headless", Boolean.toString(this.headless)));
}
用于运行headless服务器，进行简单的图像处理，多用于在缺少显示屏、键盘或者鼠标时的系统配置，很多监控工具如jconsole 需要将该值设置为true
4.3.然后来到了我们一个深入点
SpringApplicationRunListeners listeners = this.getRunListeners(args);
listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);、
为了防止之后看得混乱，我们先理一理，现在我们可以知道spring.factory得到了SpringApplicationRunListener的实现类
EventPublishingRunListener（有且只要一个，这个类很重要，因为事件监听的实现是这个类里面的方法包括strat，environmentPrepared等等），而我们读取spring.factory（比如那ApplicationListener的11个实现类，
这些都是new里面的准备工作，我们需要全部串起来）是在SpringApplication这个类里面，
而我们注意我们starting确是在SpringApplicationRunListeners这个类调用的，所以对于的实现类是怎么传输过来的呢？
如果可以的话我们可以带着这个疑问来看接下来的源码。因为我们需要关注一下各个类之间的关系，
所以我们从最外层一步一步开始分析
private SpringApplicationRunListeners getRunListeners(String[] args) {
Class<?>[] types = new Class[]{SpringApplication.class, String[].class};
return new SpringApplicationRunListeners(logger, this.getSpringFactoriesInstances(SpringApplicationRunListener.class, types, this, args), this.applicationStartup);
}
我们不点进去都可以看到大致逻辑，通过getSpringFactoriesInstances得到一个SpringApplicationRunListeners的实例对象
private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type, Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {
ClassLoader classLoader = this.getClassLoader();
Set<String> names = new LinkedHashSet(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
List<T> instances = this.createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names);
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
return instances;
}
我们可以一路点到其中的其中的createSpringFactoriesInstances这个方法
private <T> List<T> createSpringFactoriesInstances(Class<T> type, Class<?>[] parameterTypes, ClassLoader classLoader, Object[] args, Set<String> names) {
List<T> instances = new ArrayList(names.size());
Iterator var7 = names.iterator();
while(var7.hasNext()) {
String name = (String)var7.next();
try {
Class<?> instanceClass = ClassUtils.forName(name, classLoader);
Assert.isAssignable(type, instanceClass);
//反射操作，我们debug可以发现
Constructor<?> constructor = instanceClass.getDeclaredConstructor(parameterTypes);
T instance = BeanUtils.instantiateClass(constructor, args);
instances.add(instance);
} catch (Throwable var12) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot instantiate " + type + " : " + name, var12);
}
}
return instances;
}
}
我们可以看到这里经典反射构造方法构造函数，但是我们debug可以发现构造的正是我们factory里面的 EventPublishingRunListener这个类。所以我们来看看这个类的构造方法
构造方法可以看出，将SpringAppliction传过来了，而且将其放进了其中的成员变量initalMuticaster，这也为后面启动做了铺垫
2.1 listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
到这里开始启动了
//此处的监听器可以看出是事件发布监听器，主要用来发布启动事件
@Override
public void starting() {
//这里是创建application事件‘applicationStartingEvent’
this.initialMulticaster.multicastEvent(new ApplicationStartingEvent(this.application, this.args));
}
//applicationStartingEvent是springboot框架最早执行的监听器，在该监听器执行started方法时，会继续发布事件，主要是基于spring的事件机制
public void multicastEvent(ApplicationEvent event, @Nullable ResolvableType eventType) {
ResolvableType type = eventType != null ? eventType : this.resolveDefaultEventType(event);
//获取线程池，如果为空则同步处理。这里线程池为空，还未初始化
Executor executor = this.getTaskExecutor();
Iterator var5 = this.getApplicationListeners(event, type).iterator();
while(var5.hasNext()) {
ApplicationListener<?> listener = (ApplicationListener)var5.next();
if (executor != null) {
executor.execute(() -> {
//异步发送事件
this.invokeListener(listener, event);
});
} else {
//同步发送事件
this.invokeListener(listener, event);
}
}
}
这里有一个方法可以再进去看看，我个人觉得挺有意思的getApplicationListeners，我们知道11个监听器，每个监听器各司其职，不可能匹配所以事件，那么这个过滤操作在哪完成的呢？
从getApplicationListeners-》retrieveApplicationListeners-》supportsEvent
protected boolean supportsEvent(Class<?> listenerType, ResolvableType eventType) {
//查看子父类关系，进行过滤操作
ResolvableType declaredEventType = GenericApplicationListenerAdapter.resolveDeclaredEventType(listenerType);
return declaredEventType == null || declaredEventType.isAssignableFrom(eventType);
}
4.4.开始默认初始化参数，–XX JAR这种，本测试为null
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
public DefaultApplicationArguments(String... args) {
Assert.notNull(args, "Args must not be null");
this.source = new Source(args);
this.args = args;
}
4.5.根据运行监听器和应用参数来准备spring环境
private ConfigurableEnvironment prepareEnvironment(SpringApplicationRunListeners listeners,
DefaultBootstrapContext bootstrapContext, ApplicationArguments applicationArguments) {
// 获取或者创建应用环境
ConfigurableEnvironment environment = getOrCreateEnvironment();
// 配置应用环境，配置propertySource和activeProfiles
configureEnvironment(environment, applicationArguments.getSourceArgs());
// 开始广播ApplicationEnvironmentPreparedEvent
ConfigurationPropertySources.attach(environment);
listeners.environmentPrepared(bootstrapContext, environment);
DefaultPropertiesPropertySource.moveToEnd(environment);
// 根据命令行参数中spring.profiles.active属性配置Environment对象中的activeProfile（比如dev、prod、test）
configureAdditionalProfiles(environment);
// 绑定环境中spring.main属性绑定到SpringApplication对象中
bindToSpringApplication(environment);
// 如果用户使用spring.main.web-application-type属性手动设置了webApplicationType
if (!this.isCustomEnvironment) {
// 类型判断，类型转换
environment = new EnvironmentConverter(getClassLoader()).convertEnvironmentIfNecessary(environment,
deduceEnvironmentClass());
}
ConfigurationPropertySources.attach(environment);
return environment;
}
点进去之后的详细代码getOrCreateEnvironment创建环境（根据环境类型）
// 应用程序的类型可以分为servlet环境、标准环境(特殊的非web环境)和响应式环境
private ConfigurableEnvironment getOrCreateEnvironment() {
//存在return
if (this.environment != null) {
return this.environment;
}
//根据类型创建对应的Environment
switch (this.webApplicationType) {
case SERVLET:
return new StandardServletEnvironment();
case REACTIVE:
return new StandardReactiveWebEnvironment();
default:
return new StandardEnvironment();
}
}
//配置应用环境
protected void configureEnvironment(ConfigurableEnvironment environment, String[] args) {
if (this.addConversionService) {
ConversionService conversionService = ApplicationConversionService.getSharedInstance();
environment.setConversionService((ConfigurableConversionService) conversionService);
}
//配置property sources
configurePropertySources(environment, args);
//配置profiles
configureProfiles(environment, args);
}
从 propertySourceList里面可以看到，
StubPropertySource {name=‘servletConfigInitParams’}，
StubPropertySource {name=‘servletContextInitParams’}，两个servelt的核心成功读取到了
4.5.打印Banner类
private Banner printBanner(ConfigurableEnvironment environment) {
// console、log、off，根据类型打印不同的banner
if (this.bannerMode == Banner.Mode.OFF) {
return null;
}
ResourceLoader resourceLoader = (this.resourceLoader != null) ? this.resourceLoader
: new DefaultResourceLoader(null);
SpringApplicationBannerPrinter bannerPrinter = new SpringApplicationBannerPrinter(resourceLoader, this.banner);
if (this.bannerMode == Mode.LOG) {
return bannerPrinter.print(environment, this.mainApplicationClass, logger);
}
return bannerPrinter.print(environment, this.mainApplicationClass, System.out);
}
这个比较简单就是打印banner类。至此终于可以看到我们的springboot了！
笔者也是一个学习记录，后续的启动源码也会在第二篇源码博客更新，谢谢大家了！