SpringBoot的启动原理

Spring Boot实现了auto-configuration自动配置，它主要是为了解决使用Spring框架需要进行大量的配置太麻烦的问题，所以它并不是用来替代Spring的解决方案，而是和Spring框架紧密结合用于提升Spring开发者体验的工具；同时它集成了大量常用的第三方库配置(例如Jackson, JDBC, Mongo, Redis, Mail等等)，Spring Boot应用中这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用。

一、SpringBoot启动原理

1.springboot的启动类入口

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

@SpringBootApplication注解是SpringBoot的核心注解，它其实是一个组合注解：

@Target({
    
    ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(
    excludeFilters = {
    
    @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {
    
    TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {
    
    AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)
public @interface SpringBootApplication {
    
    
	...
}

在如此众多的注解当中，最重要的有三个注解 ：
@Configuration

@EnableAutoConfiguration

@ComponentScan

可以看作：@SpringBootApplication = (默认属性)@Configuration + @EnableAutoConfiguration + @ComponentScan。

所以，如果我们使用：

 @Configuration
 @EnableAutoConfiguration
 @ComponentScan
 public class Application {
    
    
     public static void main(String[] args) {
    
    
         SpringApplication.run(Application.class, args);
     }
 }

@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
三注解功能与可以与之前的启动类功能对等。

（1）@Configuration

这里的 @Configuration 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。

XML和 config 配置方式的区别：

1.表达形式：

XML配置方式：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd"
        default-lazy-init="true">
     <!--bean定义-->
 </beans>

config 配置方式：

@Configuration
 public class MockConfiguration{
    
    
     //bean定义
 }

2.bean定义方式

XML定义：

 <bean>
     ...
 </bean>

config 配置方式：

@Configuration
 public class MockConfiguration{
    
    
     @Bean
     public MockService mockService(){
    
    
         return new MockServiceImpl();
     }
 }

3.依赖注入形式

XML形式：

 <bean>
     <propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" />
 </bean>
 <bean></bean>

config 配置方式：

@Configuration
 public class MockConfiguration{
    
    
     @Bean
     public MockService mockService(){
    
    
         return new MockServiceImpl(dependencyService());
     }
     @Bean
     public DependencyService dependencyService(){
    
    
         return new DependencyServiceImpl();
     }
 }

使用@Configuration和@Bean，可以创建一个简单的 spring 配置类，可以用来替代相应的 xml 配置文件。

<beans> 
     <bean id = "car"> 
         <property ></property> 
     </bean> 
     <bean id = "wheel"></bean> 
 </beans>

相当于：

@Configuration 
 public class Conf {
    
     
     @Bean 
     public Car car() {
    
     
         Car car = new Car(); 
         car.setWheel(wheel()); 
         return car; 
     }
     @Bean 
     public Wheel wheel() {
    
     
         return new Wheel(); 
     } 
 }

@Configuration 的注解类标识这个类可以使用 Spring IoC 容器作为 bean 定义的来源。

@Bean 注解告诉 Spring，一个带有 @Bean 的注解方法将返回一个对象，该对象应该被注册为在 Spring 应用程序上下文中的 bean。

（2）@ComponentScan

@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。

注：所以 SpringBoot 的启动类最好是放在 root package 下，因为默认不指定 basePackages。

（3）@EnableAutoConfiguration

以@Enable开头的常见注解有@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport 等，@EnableAutoConfiguration与他们的工作性质相同。
@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 会根据类路径中的 jar 依赖为项目进行自动配置，如：添加了 spring-boot-starter-web 依赖，会自动添加 Tomcat 和 Spring MVC 的依赖，Spring Boot 会对 Tomcat 和 Spring MVC 进行自动配置。

@EnableAutoConfiguration自身定义的关键信息如下：

@Target({
    
    ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import({
    
    AutoConfigurationImportSelector.class})
public @interface EnableAutoConfiguration {
    
    
    String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";

    Class<?>[] exclude() default {
    
    };

    String[] excludeName() default {
    
    };
}

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。

2. SpringApplication 执行流程

以run()方法为主要路线：
1.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，调用这个创建的SpringApplication的实例方法。
在SpringApplication实例初始化前，它会：
（1）根据classpath里面的是否存在某个特征类org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext决定是否创建一个创建一个Web使用的Application类型。
（2） 用SpringFactoriesLoader在classpath中加载所有可用ApplicationContextInitializer。
（3）使用SpringFactoriesLoader在classpath中加载所有可用ApplicationListener。
（4）推断并设置main方法的定义类。

2.SpringApplication对象初始化完成后，执行run()方法，他会首先遍历执行所有SpringFactoriesLoader可以查找执行SpringApplicationRunListener，调用started()，开始执行SpringBoot。

3.创建并配置当前SpringBoot应用将要使用的Environment。

4.遍历调用所有SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法。
5.如果SpringApplication的showBanner属性被设置为true，则打印banner。

6.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。

7.ApplicationContext创建好后，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。

8.遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。

9.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。

10.遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。

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

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

13.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）