1.前言
到这里，我们对springBoot对常用的工具整合都有一定的了解了，那我们是否想过：springboot启动的过程都干了些啥事情啊？ 好好想一想？Bean注入容器，配置注入…?
2.启动流程示意图
SpringBoot将spring应用的启动流程进行了一个“模板化”的操作，所以我们才能通过SpringApplication.run(XXX.class, args)的方式来进行一站式的启动。其内部逻辑也是个较复杂的过程，下文将对执行流程进行阐述。本流程参考的SpringBoot版本为1.4.3.RELEASE。
先有个印象就好。
1）SpringApplicationRunListener
SpringApplicationRunListener是SpringBoot执行过程中，不同执行时间点时间通知的监听者，一般来说也没有必要自己实现一个SpringApplicationRunListener，即使是SpringBoot默认也只实现了一个org.springframework.boot.context.event.Event
PublishingRunListener。通过这个类，在SpringBoot启动时，在不同的时间点发布不同的应用事件类型ApplicationEvent。
SpringBoot初始化时加载的ApplicationListener如果对这些事件感兴趣，则可以接收并处理。
public interface SpringApplicationRunListener {
void started();
void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment);
void contextPrepared(ConfigurableApplicationContext context);
void contextLoaded(ConfigurableApplicationContext context);
void finished(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception);
}2) ApplicationContextInitializer
通过这个类，可以在ApplicationContext调用refresh()方法前，对ApplicationContext对象做进一步的设置或者处理。
public interface ApplicationContextInitializer<C extends ConfigurableApplicationContext> {
void initialize(C applicationContext);
}3) ApplicationRunner和CommandLineRunner
需要在容器启动的时候执行一些内容。比如读取配置文件，数据库连接之类的。SpringBoot给我们提供了两个接口来帮助我们实现这种需求。这两个接口分别为CommandLineRunner和ApplicationRunner。他们的执行时机为容器启动完成的时候。
public interface ApplicationRunner {
void run(ApplicationArguments args) throws Exception;
}
public interface CommandLineRunner {
void run(String... args) throws Exception;
}3.执行流程
new SpringApplication(primarySources)干了那些事情呢？
共干了4件事：
1.推断应用类型是Standard还是Web
private WebApplicationType deduceWebApplicationType() {
if (ClassUtils.isPresent("org.springframework.web.reactive.DispatcherHandler", (ClassLoader)null) && !ClassUtils.isPresent("org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet", (ClassLoader)null)) {
return WebApplicationType.REACTIVE;
} else {
String[] var1 = WEB_ENVIRONMENT_CLASSES;
int var2 = var1.length;
for(int var3 = 0; var3 < var2; ++var3) {
String className = var1[var3];
if (!ClassUtils.isPresent(className, (ClassLoader)null)) {
return WebApplicationType.NONE;
}
}
return WebApplicationType.SERVLET;
}
}可能会出现三种结果：
1) WebApplicationType.REACTIVE - 当类路径中存在REACTIVE_WEB_ENVIRONMENT_CLASS并且不存在MVC_
WEB_ENVIRONMENT_CLASS时
2) WebApplicationType.NONE - 也就是非Web型应用(Standard型)，此时类路径中不包含WEB_ENVIRONMENT_CLASSES中定义的任何一个类时
3) WebApplicationType.SERVLET - 类路径中包含了WEB_ENVIRONMENT_CLASSES中定义的所有类型时
2.设置初始化器(Initializer)
private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type) {
return getSpringFactoriesInstances(type, new Class<?>[] {});
}
// 这里的入参type就是ApplicationContextInitializer.class
private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type,
Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
// 使用Set保存names来避免重复元素
Set<String> names = new LinkedHashSet<>(
SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
// 根据names来进行实例化
List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes,
classLoader, args, names);
// 对实例进行排序
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
return instances;
}这里面首先会根据入参type读取所有的names(是一个String集合)，然后根据这个集合来完成对应的实例化操作：
从类路径的META-INF/spring.factories处读取相应配置文件，然后进行遍历，读取配置文件中Key为：org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的value。以spring-boot-autoconfigure这个包为例，它的META-INF/spring.factories部分定义如下所示：
# Initializers
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.logging.AutoConfigurationReportLoggingInitializer初始化步骤很直观，没什么好说的，类加载，确认被加载的类确实是org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的子类，然后就是得到构造器进行初始化，最后放入到实例列表中。
因此，所谓的初始化器就是org.springframework.context.ApplicationContextInitializer的实现类，这个接口是这样定义的：
根据类文档，这个接口的主要功能是：
在Spring上下文被刷新之前进行初始化的操作。典型地比如在Web应用中，注册Property Sources或者是激活Profiles。Property Sources比较好理解，就是配置文件。Profiles是Spring为了在不同环境下(如DEV，TEST，PRODUCTION等)，加载不同的配置项而抽象出来的一个实体。
3.设置监听器(Listener)
// 这里的入参type是：org.springframework.context.ApplicationListener.class
private <T> Collection<? extends T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type) {
return getSpringFactoriesInstances(type, new Class<?>[] {});
}
private <T> Collection<? extends T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type,
Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
// Use names and ensure unique to protect against duplicates
Set<String> names = new LinkedHashSet<String>(
SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
List<T> instances = createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes,
classLoader, args, names);
AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
return instances;
}可以发现，这个加载相应的类名，然后完成实例化的过程和上面在设置初始化器时如出一辙，同样，还是以spring-boot-autoconfigure这个包中的spring.factories为例，看看相应的Key-Value：
# Application Listeners
org.springframework.context.ApplicationListener=\
org.springframework.boot.autoconfigure.BackgroundPreinitializerApplicationListener接口，它是Spring框架中一个相当基础的接口了，代码如下：
这个接口基于JDK中的EventListener接口，实现了观察者模式。对于Spring框架的观察者模式实现，它限定感兴趣的事件类型需要是ApplicationEvent类型的子类，而这个类同样是继承自JDK中的EventObject类。
4) 推断应用入口类
至此，对于SpringApplication实例的初始化过程就结束了。
构造完了，我们执行run方法咯
SpringApplication.run方法
// 运行run方法
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
// 计时工具
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
ConfigurableApplicationContext context = null;
Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
// 设置java.awt.headless系统属性为true - 没有图形化界面
configureHeadlessProperty();
// KEY 1 - 获取SpringApplicationRunListeners
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
// 发出开始执行的事件
listeners.starting();
try {
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(
args);
// KEY 2 - 根据SpringApplicationRunListeners以及参数来准备环境
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,
applicationArguments);
configureIgnoreBeanInfo(environment);
// 准备Banner打印器 - 就是启动Spring Boot的时候打印在console上的ASCII艺术字体
Banner printedBanner = printBanner(environment);
// KEY 3 - 创建Spring上下文
context = createApplicationContext();
// 准备异常报告器
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
// KEY 4 - Spring上下文前置处理
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
printedBanner);
// KEY 5 - Spring上下文刷新
refreshContext(context);
// KEY 6 - Spring上下文后置处理
afterRefresh(context, applicationArguments);
// 发出结束执行的事件
listeners.finished(context, null);
// 停止计时器
stopWatch.stop();
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
.logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
}
return context;
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, listeners, exceptionReporters, ex);
throw new IllegalStateException(ex);
}
}这个run方法包含的内容也是有点多的，根据上面列举出的关键步骤逐个进行分析：
1) 第一步 - 获取所谓的run listeners：
2)第二步 - 根据SpringApplicationRunListeners以及参数来准备环境
3)第三步 - 创建Spring上下文
4) 第四步 - Spring上下文前置处理
5) 第五步 - Spring上下文刷新
6) 第六步 - Spring上下文后置处理
1) 第一步 - 获取所谓的run listeners：
这里仍然利用了getSpringFactoriesInstances方法来获取实例：所以这里还是故技重施，从META-INF/spring.factories中读取Key为org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener的Values：
比如在spring-boot包中的定义的spring.factories:
# Run Listeners
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=\
org.springframework.boot.context.event.EventPublishingRunListener2)第二步 - 根据SpringApplicationRunListeners以及参数来准备环境
对于Web应用而言，得到的environment变量是一个StandardServletEnvironment的实例。得到实例后，会调用前面RunListeners中的environmentPrepared方法：
@Override
public void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment) {
this.initialMulticaster.multicastEvent(new ApplicationEnvironmentPreparedEvent(
this.application, this.args, environment));
}在这里，定义的广播器就派上用场了，它会发布一个ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件。
那么有发布就有监听，在构建SpringApplication实例的时候不是初始化过一些ApplicationListeners嘛，其中的Listener就可能会监听ApplicationEnvironmentPreparedEvent事件，然后进行相应处理。
**3) 第三步 - 创建Spring上下文
对于我们的Web应用，上下文类型就是DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS。
protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
Class<?> contextClass = this.applicationContextClass;
if (contextClass == null) {
try {
contextClass = Class.forName(this.webEnvironment
? DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS : DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Unable create a default ApplicationContext, "
+ "please specify an ApplicationContextClass",
ex);
}
}
return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiate(contextClass);
}
// WEB应用的上下文类型
public static final String DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS = "org.springframework.boot.context.embedded.AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext";4) 第四步 - Spring上下文前置处理
配置Bean生成器以及资源加载器(如果它们非空)
调用初始化器:创建SpringApplication实例时设置的初始化器了，依次对它们进行遍历，并调用initialize方法。
5) 第五步 - Spring上下文刷新
注册关闭容器时的钩子函数的默认实现是在AbstractApplicationContext类中：
如果没有提供自定义的shutdownHook，那么会生成一个默认的，并添加到Runtime中。默认行为就是调用它的doClose方法，完成一些容器销毁时的清理工作。
6) 第六步 - Spring上下文后置处理
所谓的后置操作，就是在容器完成刷新后，依次调用注册的Runners。Runners可以是两个接口的实现类：
org.springframework.boot.ApplicationRunner
org.springframework.boot.CommandLineRunner
至此，SpringApplication的run方法就分析完毕了。
总结
本文分析了Spring Boot启动时的关键步骤，主要包含以下两个方面：
SpringApplication实例的构建过程
其中主要涉及到了初始化器(Initializer)以及监听器(Listener)这两大概念，它们都通过META-INF/spring.factories完成定义。
SpringApplication实例run方法的执行过程
其中主要有一个SpringApplicationRunListeners的概念，它作为Spring Boot容器初始化时各阶段事件的中转器，将事件派发给感兴趣的Listeners(在SpringApplication实例的构建过程中得到的)。这些阶段性事件将容器的初始化过程给构造起来，提供了比较强大的可扩展性。
如果从可扩展性的角度出发，应用开发者可以在Spring Boot容器的启动阶段，扩展哪些内容呢：
初始化器(Initializer)
监听器(Listener)
容器刷新后置Runners(ApplicationRunner或者CommandLineRunner接口的实现类)
启动期间在Console打印Banner的具体实现类