一文講完 Spring Boot，3W 字超詳細(xì)總結(jié)

作者｜CHEN川

http://www.jianshu.com/p/83693d3d0a65

說明：前面有 4 個(gè)小節(jié)關(guān)于Spring的基礎(chǔ)知識

分別是：IoC 容器、JavaConfig、事件監(jiān)聽、SpringFactoriesLoader 詳解

它們占據(jù)了本文的大部分內(nèi)容：

雖然它們之間可能沒有太多的聯(lián)系，但這些知識對于理解 Spring Boot 的核心原理至關(guān)重要，如果你對 Spring 框架爛熟于心，完全可以跳過這 4 個(gè)小節(jié)。正是因?yàn)檫@個(gè)系列的文章是由這些看似不相關(guān)的知識點(diǎn)組成，因此取名知識清單。

在過去兩三年的 Spring 生態(tài)圈，最讓人興奮的莫過于 Spring Boot 框架。或許從命名上就能看出這個(gè)框架的設(shè)計(jì)初衷：快速的啟動 Spring 應(yīng)用。因而 Spring Boot 應(yīng)用本質(zhì)上就是一個(gè)基于 Spring 框架的應(yīng)用，它是 Spring 對“約定優(yōu)先于配置”理念的最佳實(shí)踐產(chǎn)物，它能夠幫助開發(fā)者更快速高效地構(gòu)建基于 Spring 生態(tài)圈的應(yīng)用。

那 Spring Boot 有何魔法？

自動配置、起步依賴、Actuator、命令行界面(CLI) 是 Spring Boot 最重要的4大核心特性，其中CLI是Spring Boot的可選特性，雖然它功能強(qiáng)大，但也引入了一套不太常規(guī)的開發(fā)模型，因而這個(gè)系列的文章僅關(guān)注其它3種特性。如文章標(biāo)題，本文是這個(gè)系列的第一部分，將為你打開Spring Boot的大門，重點(diǎn)為你剖析其啟動流程以及自動配置實(shí)現(xiàn)原理。要掌握這部分核心內(nèi)容，理解一些Spring框架的基礎(chǔ)知識，將會讓你事半功倍。

一、拋磚引玉：探索Spring IoC容器

如果有看過SpringApplication.run()方法的源碼，Spring Boot冗長無比的啟動流程一定

會讓你抓狂，透過現(xiàn)象看本質(zhì).

SpringApplication只是將一個(gè)典型的Spring應(yīng)用的啟動流程進(jìn)行了擴(kuò)展，因此，透徹理解, Spring容器是打開Spring Boot大門的一把鑰匙。

1.1、Spring IoC容器

可以把Spring IoC容器比作一間餐館，當(dāng)你來到餐館，通常會直接招呼服務(wù)員：點(diǎn)菜！至于菜的原料是什么？如何用原料把菜做出來？可能你根本就不關(guān)心。

IoC容器也是一樣，你只需要告訴它需要某個(gè)bean，它就把對應(yīng)的實(shí)例（instance）扔給你，至于這個(gè)bean是否依賴其他組件，怎樣完成它的初始化，根本就不需要你關(guān)心。

作為餐館，想要做出菜肴，得知道菜的原料和菜譜，同樣地，IoC容器想要管理各個(gè)業(yè)務(wù)對象以及它們之間的依賴關(guān)系，需要通過某種途徑來記錄和管理這些信息。

BeanDefinition對象就承擔(dān)了這個(gè)責(zé)任：容器中的每一個(gè)bean都會有一個(gè)對應(yīng)的BeanDefinition實(shí)例，該實(shí)例負(fù)責(zé)保存bean對象的所有必要信息，包括bean對象的class類型、是否是抽象類、構(gòu)造方法和參數(shù)、其它屬性等等。

當(dāng)客戶端向容器請求相應(yīng)對象時(shí)，容器就會通過這些信息為客戶端返回一個(gè)完整可用的bean實(shí)例。

原材料已經(jīng)準(zhǔn)備好（把BeanDefinition看著原料），開始做菜吧，等等，你還需要一份菜譜，BeanDefinitionRegistry和BeanFactory就是這份菜譜，BeanDefinitionRegistry抽象出bean的注冊邏輯，而BeanFactory則抽象出了bean的管理邏輯，而各個(gè)BeanFactory的實(shí)現(xiàn)類就具體承擔(dān)了bean的注冊以及管理工作。

它們之間的關(guān)系就如下圖：

BeanFactory、BeanDefinitionRegistry關(guān)系圖（來自：Spring揭秘）

DefaultListableBeanFactory作為一個(gè)比較通用的BeanFactory實(shí)現(xiàn)，它同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了BeanDefinitionRegistry接口，因此它就承擔(dān)了Bean的注冊管理工作。從圖中也可以看出，BeanFactory接口中主要包含getBean、containBean、getType、getAliases等管理bean的方法，而BeanDefinitionRegistry接口則包含registerBeanDefinition、removeBeanDefinition、getBeanDefinition等注冊管理BeanDefinition的方法。

下面通過一段簡單的代碼來模擬BeanFactory底層是如何工作的：

// 默認(rèn)容器實(shí)現(xiàn) DefaultListableBeanFactory beanRegistry = new DefaultListableBeanFactory(); // 根據(jù)業(yè)務(wù)對象構(gòu)造相應(yīng)的BeanDefinition AbstractBeanDefinition definition = new RootBeanDefinition(Business.class,true); // 將bean定義注冊到容器中 beanRegistry.registerBeanDefinition(beanName,definition); // 如果有多個(gè)bean，還可以指定各個(gè)bean之間的依賴關(guān)系 // ........  // 然后可以從容器中獲取這個(gè)bean的實(shí)例 // 注意：這里的beanRegistry其實(shí)實(shí)現(xiàn)了BeanFactory接口，所以可以強(qiáng)轉(zhuǎn)， // 單純的BeanDefinitionRegistry是無法強(qiáng)制轉(zhuǎn)換到BeanFactory類型的 BeanFactory container = (BeanFactory)beanRegistry; Business business = (Business)container.getBean(beanName);

這段代碼僅為了說明BeanFactory底層的大致工作流程.實(shí)際情況會更加復(fù)雜，比如bean之間的依賴關(guān)系可能定義在外部配置文件(XML/Properties)中、也可能是注解方式。

Spring IoC容器的整個(gè)工作流程大致可以分為兩個(gè)階段：

①、容器啟動階段

容器啟動時(shí)，會通過某種途徑加載Configuration MetaData。除了代碼方式比較直接外，在大部分情況下，容器需要依賴某些工具類，比如：BeanDefinitionReader，BeanDefinitionReader會對加載的Configuration MetaData進(jìn)行解析和分析，并將分析后的信息組裝為相應(yīng)的BeanDefinition，最后把這些保存了bean定義的BeanDefinition，注冊到相應(yīng)的BeanDefinitionRegistry，這樣容器的啟動工作就完成了。

這個(gè)階段主要完成一些準(zhǔn)備性工作，更側(cè)重于bean對象管理信息的收集，當(dāng)然一些驗(yàn)證性或者輔助性的工作也在這一階段完成。

來看一個(gè)簡單的例子吧，過往，所有的bean都定義在XML配置文件中，下面的代碼將模擬

BeanFactory如何從配置文件中加載bean的定義以及依賴關(guān)系：

// 通常為BeanDefinitionRegistry的實(shí)現(xiàn)類，這里以DeFaultListabeBeanFactory為例 BeanDefinitionRegistry beanRegistry = new DefaultListableBeanFactory();  // XmlBeanDefinitionReader實(shí)現(xiàn)了BeanDefinitionReader接口，用于解析XML文件 XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReaderImpl(beanRegistry); // 加載配置文件 beanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(classpath:spring-bean.xml);  // 從容器中獲取bean實(shí)例 BeanFactory container = (BeanFactory)beanRegistry; Business business = (Business)container.getBean(beanName);

②、Bean的實(shí)例化階段

經(jīng)過第一階段，所有bean定義都通過BeanDefinition的方式注冊到BeanDefinitionRegistry中當(dāng)某個(gè)請求通過容器的getBean方法請求某個(gè)對象，或者因?yàn)橐蕾囮P(guān)系容器需要隱式的調(diào)用getBean時(shí)，就會觸發(fā)第二階段的活動：容器會首先檢查所請求的對象之前是否已經(jīng)實(shí)例化完成。

如果沒有，則會根據(jù)注冊的BeanDefinition所提供的信息實(shí)例化被請求對象，并為其注入依賴。

當(dāng)該對象裝配完畢后，容器會立即將其返回給請求方法使用。BeanFactory只是Spring IoC容器的一種實(shí)現(xiàn)，如果沒有特殊指定，它采用采用延遲初始化策略：只有當(dāng)訪問容器中的某個(gè)對象時(shí)，才對該對象進(jìn)行初始化和依賴注入操作。

而在實(shí)際場景下，我們更多的使用另外一種類型的容器：ApplicationContext，它構(gòu)建在BeanFactory之上，屬于更高級的容器，除了具有BeanFactory的所有能力之外，還提供對事件監(jiān)聽機(jī)制以及國際化的支持等。它管理的bean，在容器啟動時(shí)全部完成初始化和依賴注入操作。

1.2、Spring容器擴(kuò)展機(jī)制

IoC容器負(fù)責(zé)管理容器中所有bean的生命周期，而在bean生命周期的不同階段，Spring提供了不同的擴(kuò)展點(diǎn)來改變bean的命運(yùn)。在容器的啟動階段，BeanFactoryPostProcessor允許我們在容器實(shí)例化相應(yīng)對象之前，對注冊到容器的BeanDefinition所保存的信息做一些額外的操作，比如修改bean定義的某些屬性或者增加其他信息等。

如果要自定義擴(kuò)展類，通常需要實(shí)現(xiàn).

org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor接口，與此同時(shí)，因?yàn)槿萜髦锌赡苡卸鄠€(gè)BeanFactoryPostProcessor，可能還需要實(shí)現(xiàn)org.springframework.core.Ordered接口，以保證BeanFactoryPostProcessor按照順序執(zhí)行。

Spring提供了為數(shù)不多的BeanFactoryPostProcessor實(shí)現(xiàn).我們以PropertyPlaceholderConfigurer來說明其大致的工作流程。

在Spring項(xiàng)目的XML配置文件中，經(jīng)常可以看到許多配置項(xiàng)的值使用占位符，而將占位符所代表的值單獨(dú)配置到獨(dú)立的properties文件，這樣可以將散落在不同XML文件中的配置集中管理，而且也方便運(yùn)維根據(jù)不同的環(huán)境進(jìn)行配置不同的值。

這個(gè)非常實(shí)用的功能就是由PropertyPlaceholderConfigurer負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)的。

根據(jù)前文，當(dāng)BeanFactory在第一階段加載完所有配置信息時(shí)，BeanFactory中保存的對象的屬性還是以占位符方式存在的，比如${jdbc.mysql.url}。

當(dāng)PropertyPlaceholderConfigurer作為BeanFactoryPostProcessor被應(yīng)用時(shí)，它會使用properties配置文件中的值來替換相應(yīng)的BeanDefinition中占位符所表示的屬性值。當(dāng)需要實(shí)例化bean時(shí)，bean定義中的屬性值就已經(jīng)被替換成我們配置的值。當(dāng)然其實(shí)現(xiàn)比上面描述的要復(fù)雜一些，這里僅說明其大致工作原理，更詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)可以參考其源碼。

與之相似的，還有BeanPostProcessor，其存在于對象實(shí)例化階段。跟BeanFactoryPostProcessor類似，它會處理容器內(nèi)所有符合條件并且已經(jīng)實(shí)例化后的對象。

簡單的對比，BeanFactoryPostProcessor處理bean的定義，而BeanPostProcessor則處理bean完成實(shí)例化后的對象。

BeanPostProcessor定義了兩個(gè)接口：

// 通常為BeanDefinitionRegistry的實(shí)現(xiàn)類，這里以DeFaultListabeBeanFactory為例 BeanDefinitionRegistry beanRegistry = new DefaultListableBeanFactory();  // XmlBeanDefinitionReader實(shí)現(xiàn)了BeanDefinitionReader接口，用于解析XML文件 XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReaderImpl(beanRegistry); // 加載配置文件 beanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(classpath:spring-bean.xml);  // 從容器中獲取bean實(shí)例 BeanFactory container = (BeanFactory)beanRegistry; Business business = (Business)container.getBean(beanName);

為了理解這兩個(gè)方法執(zhí)行的時(shí)機(jī)，簡單的了解下bean的整個(gè)生命周期：

Bean的實(shí)例化過程（來自：Spring揭秘）

postProcessBeforeInitialization()方法與postProcessAfterInitialization()分別對應(yīng)圖中前置處理和后置處理兩個(gè)步驟將執(zhí)行的方法。這兩個(gè)方法中都傳入了bean對象實(shí)例的引用，為擴(kuò)展容器的對象實(shí)例化過程提供了很大便利，在這兒幾乎可以對傳入的實(shí)例執(zhí)行任何操作。

注解、AOP等功能的實(shí)現(xiàn)均大量使用了BeanPostProcessor，比如有一個(gè)自定義注解，你完全可以實(shí)現(xiàn)BeanPostProcessor的接口，在其中判斷bean對象的腦袋上是否有該注解，如果有，你可以對這個(gè)bean實(shí)例執(zhí)行任何操作，想想是不是非常的簡單？

再來看一個(gè)更常見的例子，在Spring中經(jīng)常能夠看到各種各樣的Aware接口，其作用就是在對象實(shí)例化完成以后將Aware接口定義中規(guī)定的依賴注入到當(dāng)前實(shí)例中。

比如最常見的ApplicationContextAware接口，實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口的類都可以獲取到一個(gè)ApplicationContext對象。當(dāng)容器中每個(gè)對象的實(shí)例化過程走到BeanPostProcessor前置處理這一步時(shí)，容器會檢測到之前注冊到容器的ApplicationContextAwareProcessor，然后就會調(diào)用其postProcessBeforeInitialization()方法，檢查并設(shè)置Aware相關(guān)依賴。

看看代碼吧，是不是很簡單：

// 代碼來自：org.springframework.context.support.ApplicationContextAwareProcessor // 其postProcessBeforeInitialization方法調(diào)用了invokeAwareInterfaces方法 private void invokeAwareInterfaces(Object bean){     if (bean instanceof EnvironmentAware){         ((EnvironmentAware) bean).setEnvironment(this.applicationContext.getEnvironment());     }     if (bean instanceof ApplicationContextAware){         ((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(this.applicationContext);     }     // ......}

最后總結(jié)一下，本小節(jié)內(nèi)容和你一起回顧了Spring容器的部分核心內(nèi)容，限于篇幅不能寫更多，但理解這部分內(nèi)容，足以讓您輕松理解Spring Boot的啟動原理，如果在后續(xù)的學(xué)習(xí)過程中遇到一些晦澀難懂的知識，再回過頭來看看Spring的核心知識，也許有意想不到的效果。

也許Spring Boot的中文資料很少，但Spring的中文資料和書籍有太多太多，總有東西能給你啟發(fā)。

二、夯實(shí)基礎(chǔ)：JavaConfig與常見Annotation

2.1、JavaConfig

我們知道bean是Spring IOC中非常核心的概念，Spring容器負(fù)責(zé)bean的生命周期的管理。

在最初，Spring使用XML配置文件的方式來描述bean的定義以及相互間的依賴關(guān)系，但隨著Spring的發(fā)展，越來越多的人對這種方式表示不滿，因?yàn)镾pring項(xiàng)目的所有業(yè)務(wù)類均以bean的形式配置在XML文件中，造成了大量的XML文件，使項(xiàng)目變得復(fù)雜且難以管理。

后來，基于純Java Annotation依賴注入框架Guice出世，其性能明顯優(yōu)于采用XML方式的Spring，甚至有部分人認(rèn)為，Guice可以完全取代Spring（Guice僅是一個(gè)輕量級IOC框架，取代Spring還差的挺遠(yuǎn)）.

正是這樣的危機(jī)感，促使Spring及社區(qū)推出并持續(xù)完善了JavaConfig子項(xiàng)目，它基于Java代碼和Annotation注解來描述bean之間的依賴綁定關(guān)系。

比如，下面是使用XML配置方式來描述bean的定義：

而基于JavaConfig的配置形式是這樣的：

@Configuration public class MoonBookConfiguration{      // 任何標(biāo)志了@Bean的方法，其返回值將作為一個(gè)bean注冊到Spring的IOC容器中     // 方法名默認(rèn)成為該bean定義的id     @Bean     public BookService bookService() {         return new BookServiceImpl();     } }

如果兩個(gè)bean之間有依賴關(guān)系的話，在XML配置中應(yīng)該是這樣：

而在JavaConfig中則是這樣：

@Configuration public class MoonBookConfiguration {      // 如果一個(gè)bean依賴另一個(gè)bean，則直接調(diào)用對應(yīng)JavaConfig類中依賴bean的創(chuàng)建方法即可     // 這里直接調(diào)用dependencyService()     @Bean     public BookService bookService() {         return new BookServiceImpl(dependencyService());     }      @Bean     public OtherService otherService() {         return new OtherServiceImpl(dependencyService());     }      @Bean     public DependencyService dependencyService() {         return new DependencyServiceImpl();     } }

你可能注意到這個(gè)示例中，有兩個(gè)bean都依賴于dependencyService，也就是說當(dāng)初始化bookService時(shí)會調(diào)用dependencyService()，在初始化otherService時(shí)也會調(diào)用dependencyService()，那么問題來了？

這時(shí)候IOC容器中是有一個(gè)dependencyService實(shí)例還是兩個(gè)？這個(gè)問題留著大家思考吧，這里不再贅述。

2.2、@ComponentScan

@ComponentScan注解對應(yīng)XML配置形式中的元素表示啟用組件掃描，Spring會自動掃描所有通過注解配置的bean，然后將其注冊到IOC容器中。

我們可以通過basePackages等屬性來指定@ComponentScan自動掃描的范圍，如果不指定，默認(rèn)從聲明@ComponentScan所在類的package進(jìn)行掃描。正因?yàn)槿绱耍琒pringBoot的啟動類都默認(rèn)在src/main/java下。

2.3、@Import

@Import注解用于導(dǎo)入配置類，舉個(gè)簡單的例子：

@Configuration public class MoonBookConfiguration{     @Bean     public BookService bookService() {         return new BookServiceImpl();     } }

現(xiàn)在有另外一個(gè)配置類，比如：MoonUserConfiguration，這個(gè)配置類中有一個(gè)bean依賴于MoonBookConfiguration中的bookService，如何將這兩個(gè)bean組合在一起？

借助@Import即可：

@Configuration // 可以同時(shí)導(dǎo)入多個(gè)配置類，比如：@Import({A.class,B.class}) @Import(MoonBookConfiguration.class) public class MoonUserConfiguration{     @Bean     public UserService userService(BookService bookService) {         return new BookServiceImpl(bookService);     } }

需要注意的是，在4.2之前，@Import注解只支持導(dǎo)入配置類，但是在4.2之后，它支持導(dǎo)入普通類，并將這個(gè)類作為一個(gè)bean的定義注冊到IOC容器中。

2.4、@Conditional

@Conditional注解表示在滿足某種條件后才初始化一個(gè)bean或者啟用某些配置。

它一般用在由@Component、@Service、@Configuration等注解標(biāo)識的類上面，或者由@Bean標(biāo)記的方法上。如果一個(gè)@Configuration類標(biāo)記了@Conditional，則該類中所有標(biāo)識了@Bean的方法和@Import注解導(dǎo)入的相關(guān)類將遵從這些條件。

在Spring里可以很方便的編寫你自己的條件類，所要做的就是實(shí)現(xiàn)Condition接口，并覆蓋它的matches()方法。

舉個(gè)例子，下面的簡單條件類表示只有在Classpath里存在JdbcTemplate類時(shí)才生效:

public?class?JdbcTemplateCondition?implements?Condition?{
@Overridepublic?boolean?matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata annotatedTypeMetadata) {         try {         conditionContext.getClassLoader().loadClass(org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate);             return true;         } catch (ClassNotFoundException e) {             e.printStackTrace();         }         return false;     } }

當(dāng)你用Java來聲明bean的時(shí)候，可以使用這個(gè)自定義條件類：

@Conditional(JdbcTemplateCondition.class)?@Service?public?MyService?service()?{?......?}

這個(gè)例子中只有當(dāng)JdbcTemplateCondition類的條件成立時(shí)才會創(chuàng)建MyService這個(gè)bean。

也就是說MyService這bean的創(chuàng)建條件是classpath里面包含JdbcTemplate，否則這個(gè)bean的聲明就會被忽略掉。

Spring Boot定義了很多有趣的條件，并把他們運(yùn)用到了配置類上，這些配置類構(gòu)成了Spring Boot的自動配置的基礎(chǔ)。

Spring Boot運(yùn)用條件化配置的方法是：定義多個(gè)特殊的條件化注解，并將它們用到配置類上。

下面列出了Spring Boot提供的部分條件化注解：

2.5、@ConfigurationProperties與@EnableConfigurationProperties

當(dāng)某些屬性的值需要配置的時(shí)候，我們一般會在application.properties文件中新建配置項(xiàng)，然后在bean中使用@Value注解來獲取配置的值，比如下面配置數(shù)據(jù)源的代碼。

// jdbc config jdbc.mysql.url=jdbc:mysql://localhost:3306/sampledb jdbc.mysql.username=root jdbc.mysql.password=123456?......
  // 配置數(shù)據(jù)源 @Configuration?public?class?HikariDataSourceConfiguration?{
?????@Value(jdbc.mysql.url)     public String url;     @Value(jdbc.mysql.username)     public String user;     @Value(jdbc.mysql.password)?????public?String?password;
??????@Bean     public HikariDataSource dataSource() {         HikariConfig hikariConfig = new HikariConfig();         hikariConfig.setJdbcUrl(url);         hikariConfig.setUsername(user);         hikariConfig.setPassword(password);         // 省略部分代碼         return new HikariDataSource(hikariConfig);     } }

使用@Value注解注入的屬性通常都比較簡單，如果同一個(gè)配置在多個(gè)地方使用，也存在不方便維護(hù)的問題（考慮下，如果有幾十個(gè)地方在使用某個(gè)配置，而現(xiàn)在你想改下名字，你改怎么做？）

對于更為復(fù)雜的配置，Spring Boot提供了更優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)方式,那就是@ConfigurationProperties注解。

我們可以通過下面的方式來改寫上面的代碼：

@Component // 還可以通過@PropertySource(classpath:jdbc.properties)來指定配置文件 @ConfigurationProperties(jdbc.mysql) // 前綴=jdbc.mysql，會在配置文件中尋找jdbc.mysql.*的配置項(xiàng) pulic class JdbcConfig {     public String url;     public String username;     public String password; }
?@Configuration?public?class?HikariDataSourceConfiguration?{
?????@AutoWired     public JdbcConfig config;
?????@Bean     public HikariDataSource dataSource() {         HikariConfig hikariConfig = new HikariConfig();         hikariConfig.setJdbcUrl(config.url);         hikariConfig.setUsername(config.username);         hikariConfig.setPassword(config.password);         // 省略部分代碼         return new HikariDataSource(hikariConfig);   } }

@ConfigurationProperties對于更為復(fù)雜的配置，處理起來也是得心應(yīng)手，比如有如下配置文件：

#App app.menus[0].title=Home app.menus[0].name=Home app.menus[0].path=/ app.menus[1].title=Login app.menus[1].name=Login app.menus[1].path=/login
 app.compiler.timeout=5 app.compiler.output-folder=/temp/
?app.error=/error/

可以定義如下配置類來接收這些屬性：

@Component@ConfigurationProperties(app)public?class?AppProperties?{
?????public?String?error;     public List menus = new ArrayList<>();     public Compiler compiler = new Compiler();
?????public?static?class?Menu?{         public String name;         public String path;         public String title;     }
?????public?static?class?Compiler?{         public String timeout;         public String outputFolder;     } }

@EnableConfigurationProperties注解表示對@ConfigurationProperties的內(nèi)嵌支持默認(rèn)會將對應(yīng)Properties Class作為bean注入的IOC容器中，即在相應(yīng)的Properties類上不用加@Component注解。

三、削鐵如泥：SpringFactoriesLoader詳解

JVM提供了3種類加載器：

BootstrapClassLoader、ExtClassLoader、AppClassLoader分別加載Java核心類庫、擴(kuò)展類庫以及應(yīng)用的類路徑(CLASSPATH)下的類庫。

JVM通過雙親委派模型進(jìn)行類的加載，我們也可以通過繼承java.lang.classloader實(shí)現(xiàn)自己的類加載器。

何為雙親委派模型？當(dāng)一個(gè)類加載器收到類加載任務(wù)時(shí)，會先交給自己的父加載器去完成，因此最終加載任務(wù)都會傳遞到最頂層的BootstrapClassLoader，只有當(dāng)父加載器無法完成加載任務(wù)時(shí)，才會嘗試自己來加載。

采用雙親委派模型的一個(gè)好處是保證使用不同類加載器最終得到的都是同一個(gè)對象，這樣就可以保證Java 核心庫的類型安全，比如，加載位于rt.jar包中的java.lang.Object類，不管是哪個(gè)加載器加載這個(gè)類，最終都是委托給頂層的BootstrapClassLoader來加載的，這樣就可以保證任何的類加載器最終得到的都是同樣一個(gè)Object對象。

查看ClassLoader的源碼，對雙親委派模型會有更直觀的認(rèn)識：

protected Class loadClass(String name, boolean resolve) {     synchronized (getClassLoadingLock(name)) {     // 首先，檢查該類是否已經(jīng)被加載，如果從JVM緩存中找到該類，則直接返回     Class c = findLoadedClass(name);     if (c == null) {         try {             // 遵循雙親委派的模型，首先會通過遞歸從父加載器開始找，             // 直到父類加載器是BootstrapClassLoader為止             if (parent != null) {                 c = parent.loadClass(name, false);             } else {                 c = findBootstrapClassOrNull(name);             }        } catch (ClassNotFoundException e) {}         if (c == null) {             // 如果還找不到，嘗試通過findClass方法去尋找             // findClass是留給開發(fā)者自己實(shí)現(xiàn)的，也就是說             // 自定義類加載器時(shí)，重寫此方法即可            c = findClass(name);         }     }     if (resolve) {        resolveClass(c);     }     return c;     } }

但雙親委派模型并不能解決所有的類加載器問題，比如，Java 提供了很多服務(wù)提供者接口(Service Provider Interface，SPI)，允許第三方為這些接口提供實(shí)現(xiàn)。

常見的 SPI 有 JDBC、JNDI、JAXP 等，這些SPI的接口由核心類庫提供，卻由第三方實(shí)現(xiàn)這樣就存在一個(gè)問題：SPI 的接口是 Java 核心庫的一部分，是由BootstrapClassLoader加載的；SPI實(shí)現(xiàn)的Java類一般是由AppClassLoader來加載的。BootstrapClassLoader是無法找到 SPI 的實(shí)現(xiàn)類的，因?yàn)樗患虞dJava的核心庫。它也不能代理給AppClassLoader，因?yàn)樗亲铐攲拥念惣虞d器。也就是說，雙親委派模型并不能解決這個(gè)問題。

線程上下文類加載器(ContextClassLoader)正好解決了這個(gè)問題。

從名稱上看，可能會誤解為它是一種新的類加載器，實(shí)際上，它僅僅是Thread類的一個(gè)變量而已，可以通過setContextClassLoader(ClassLoader cl)和getContextClassLoader()來設(shè)置和獲取該對象。

如果不做任何的設(shè)置，Java應(yīng)用的線程的上下文類加載器默認(rèn)就是AppClassLoader。

在核心類庫使用SPI接口時(shí)，傳遞的類加載器使用線程上下文類加載器，就可以成功的加載到SPI實(shí)現(xiàn)的類。

線程上下文類加載器在很多SPI的實(shí)現(xiàn)中都會用到。但在JDBC中，你可能會看到一種更直接的實(shí)現(xiàn)方式，比如，JDBC驅(qū)動管理java.sql.Driver中的loadInitialDrivers()方法中

你可以直接看到JDK是如何加載驅(qū)動的：

for (String aDriver : driversList) {     try {         // 直接使用AppClassLoader         Class.forName(aDriver, true, ClassLoader.getSystemClassLoader());     } catch (Exception ex) {         println(DriverManager.Initialize: load failed:  + ex);      }   }

其實(shí)講解線程上下文類加載器，最主要是讓大家在看到：

Thread.currentThread().getClassLoader()Thread.currentThread().getContextClassLoader()

時(shí)不會一臉懵逼.

這兩者除了在許多底層框架中取得的ClassLoader可能會有所不同外，其他大多數(shù)業(yè)務(wù)場景下都是一樣的，大家只要知道它是為了解決什么問題而存在的即可。

類加載器除了加載class外，還有一個(gè)非常重要功能，就是加載資源，它可以從jar包中讀取任何資源文件，比如，ClassLoader.getResources(String name)方法就是用于讀取jar包中的資源文件，其代碼如下：

public Enumeration getResources(String name) throws IOException {     Enumeration[] tmp = (Enumeration[]) new Enumeration[2];     if (parent != null) {         tmp[0] = parent.getResources(name);     } else {         tmp[0] = getBootstrapResources(name);     }     tmp[1] = findResources(name);     return new CompoundEnumeration<>(tmp); }

是不是覺得有點(diǎn)眼熟，不錯(cuò)，它的邏輯其實(shí)跟類加載的邏輯是一樣的,首先判斷父類加載器是否為空，不為空則委托父類加載器執(zhí)行資源查找任務(wù), 直到BootstrapClassLoader，最后才輪到自己查找。

而不同的類加載器負(fù)責(zé)掃描不同路徑下的jar包，就如同加載class一樣，最后會掃描所有的jar包，找到符合條件的資源文件。

類加載器的findResources(name)方法會遍歷其負(fù)責(zé)加載的所有jar包，找到j(luò)ar包中名稱為name的資源文件，這里的資源可以是任何文件，甚至是.class文件，比如下面的示例，用于查找Array.class文件：

// 尋找Array.class文件 public static void main(String[] args) throws Exception{     // Array.class的完整路徑     String name = java/sql/Array.class;     Enumeration urls = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(name);     while (urls.hasMoreElements()) {         URL url = urls.nextElement();         System.out.println(url.toString());     } }

運(yùn)行后可以得到如下結(jié)果：

$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar!/java/sql/Array.class

根據(jù)資源文件的URL，可以構(gòu)造相應(yīng)的文件來讀取資源內(nèi)容。

看到這里，你可能會感到挺奇怪的，你不是要詳解SpringFactoriesLoader嗎？

上來講了一ClassLoader是幾個(gè)意思？看下它的源碼你就知道了：

public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = META-INF/spring.factories; // spring.factories文件的格式為：key=value1,value2,value3 // 從所有的jar包中找到META-INF/spring.factories文件 // 然后從文件中解析出key=factoryClass類名稱的所有value值 public static List loadFactoryNames(Class factoryClass, ClassLoader classLoader) {     String factoryClassName = factoryClass.getName();     // 取得資源文件的URL     Enumeration urls = (classLoader != null ? classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) : ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));     List result = new ArrayList();     // 遍歷所有的URL     while (urls.hasMoreElements()) {         URL url = urls.nextElement();         // 根據(jù)資源文件URL解析properties文件         Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(new UrlResource(url));         String factoryClassNames = properties.getProperty(factoryClassName);         // 組裝數(shù)據(jù)，并返回         result.addAll(Arrays.asList(StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(factoryClassNames)));     }     return result; }

有了前面關(guān)于ClassLoader的知識，再來理解這段代碼，是不是感覺豁然開朗：

從CLASSPATH下的每個(gè)Jar包中搜尋所有META-INF/spring.factories配置文件，然后將解析properties文件，找到指定名稱的配置后返回。

需要注意的是，其實(shí)這里不僅僅是會去ClassPath路徑下查找，會掃描所有路徑下的Jar包，只不過這個(gè)文件只會在Classpath下的jar包中。

來簡單看下spring.factories文件的內(nèi)容吧：

// 來自 org.springframework.boot.autoconfigure下的META-INF/spring.factories // EnableAutoConfiguration后文會講到，它用于開啟Spring Boot自動配置功能 org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\ org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\ org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\ org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration\

執(zhí)行l(wèi)oadFactoryNames(EnableAutoConfiguration.class, classLoader)后，得到對應(yīng)的一組@Configuration類，我們就可以通過反射實(shí)例化這些類然后注入到IOC容器中，最后容器里就有了一系列標(biāo)注了@Configuration的JavaConfig形式的配置類。

這就是SpringFactoriesLoader，它本質(zhì)上屬于Spring框架私有的一種擴(kuò)展方案，類似于SPI，Spring Boot在Spring基礎(chǔ)上的很多核心功能都是基于此，希望大家可以理解。

四、另一件武器：Spring容器的事件監(jiān)聽機(jī)制

過去，事件監(jiān)聽機(jī)制多用于圖形界面編程，比如：點(diǎn)擊按鈕、在文本框輸入內(nèi)容等操作被稱為事件，而當(dāng)事件觸發(fā)時(shí)，應(yīng)用程序作出一定的響應(yīng)則表示應(yīng)用監(jiān)聽了這個(gè)事件，而在服務(wù)器端，事件的監(jiān)聽機(jī)制更多的用于異步通知以及監(jiān)控和異常處理。

Java提供了實(shí)現(xiàn)事件監(jiān)聽機(jī)制的兩個(gè)基礎(chǔ)類：自定義事件類型擴(kuò)展自java.util.EventObject、事件的監(jiān)聽器擴(kuò)展自java.util.EventListener。

來看一個(gè)簡單的實(shí)例：簡單的監(jiān)控一個(gè)方法的耗時(shí)。

首先定義事件類型，通常的做法是擴(kuò)展EventObject，隨著事件的發(fā)生，相應(yīng)的狀態(tài)通常都封裝在此類中：

public class MethodMonitorEvent extends EventObject {     // 時(shí)間戳，用于記錄方法開始執(zhí)行的時(shí)間?????public?long?timestamp;
      public MethodMonitorEvent(Object source) {         super(source);     } }

事件發(fā)布之后，相應(yīng)的監(jiān)聽器即可對該類型的事件進(jìn)行處理，我們可以在方法開始執(zhí)行之前發(fā)布一個(gè)begin事件.

在方法執(zhí)行結(jié)束之后發(fā)布一個(gè)end事件，相應(yīng)地，事件監(jiān)聽器需要提供方法對這兩種情況下接收到的事件進(jìn)行處理：

// 1、定義事件監(jiān)聽接口 public interface MethodMonitorEventListener extends EventListener {     // 處理方法執(zhí)行之前發(fā)布的事件     public void onMethodBegin(MethodMonitorEvent event);     // 處理方法結(jié)束時(shí)發(fā)布的事件     public void onMethodEnd(MethodMonitorEvent event); } // 2、事件監(jiān)聽接口的實(shí)現(xiàn)：如何處理 public class AbstractMethodMonitorEventListener implements MethodMonitorEventListener {      @Override     public void onMethodBegin(MethodMonitorEvent event) {         // 記錄方法開始執(zhí)行時(shí)的時(shí)間         event.timestamp = System.currentTimeMillis();     }      @Override     public void onMethodEnd(MethodMonitorEvent event) {         // 計(jì)算方法耗時(shí)         long duration = System.currentTimeMillis() - event.timestamp;         System.out.println(耗時(shí)：+ duration);     } }

事件監(jiān)聽器接口針對不同的事件發(fā)布實(shí)際提供相應(yīng)的處理方法定義，最重要的是，其方法只接收MethodMonitorEvent參數(shù)，說明這個(gè)監(jiān)聽器類只負(fù)責(zé)監(jiān)聽器對應(yīng)的事件并進(jìn)行處理。

有了事件和監(jiān)聽器，剩下的就是發(fā)布事件，然后讓相應(yīng)的監(jiān)聽器監(jiān)聽并處理。

通常情況，我們會有一個(gè)事件發(fā)布者，它本身作為事件源，在合適的時(shí)機(jī)，將相應(yīng)的事件發(fā)布給對應(yīng)的事件監(jiān)聽器：

public?class?MethodMonitorEventPublisher?{
?????private?List?listeners?=?new?ArrayList();??????????public?void?methodMonitor()?{         MethodMonitorEvent eventObject = new MethodMonitorEvent(this);         publishEvent(begin,eventObject);         // 模擬方法執(zhí)行：休眠5秒鐘         TimeUnit.SECONDS.sleep(5);         publishEvent(end,eventObject);      }
      private void publishEvent(String status,MethodMonitorEvent event) {         // 避免在事件處理期間，監(jiān)聽器被移除，這里為了安全做一個(gè)復(fù)制操作         List copyListeners = ? new ArrayList(listeners);         for (MethodMonitorEventListener listener : copyListeners) {             if (begin.equals(status)) {                 listener.onMethodBegin(event);             } else {                 listener.onMethodEnd(event);             }         }     }
?????public?static?void?main(String[]?args)?{         MethodMonitorEventPublisher publisher = new MethodMonitorEventPublisher();         publisher.addEventListener(new AbstractMethodMonitorEventListener());         publisher.methodMonitor();     }     // 省略實(shí)現(xiàn)     public void addEventListener(MethodMonitorEventListener listener) {}     public void removeEventListener(MethodMonitorEventListener listener) {}     public void removeAllListeners() {}

對于事件發(fā)布者（事件源）通常需要關(guān)注兩點(diǎn)：

1. 在合適的時(shí)機(jī)發(fā)布事件。此例中的methodMonitor()方法是事件發(fā)布的源頭，其在方法執(zhí)行之前和結(jié)束之后兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)發(fā)布MethodMonitorEvent事件，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)發(fā)布的事件都會傳給相應(yīng)的監(jiān)聽器進(jìn)行處理。

在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)需要注意的是，事件發(fā)布是順序執(zhí)行，為了不影響處理性能，事件監(jiān)聽器的處理邏輯應(yīng)盡量簡單。

2. 事件監(jiān)聽器的管理。publisher類中提供了事件監(jiān)聽器的注冊與移除方法，這樣客戶端可以根據(jù)實(shí)際情況決定是否需要注冊新的監(jiān)聽器或者移除某個(gè)監(jiān)聽器。

如果這里沒有提供remove方法，那么注冊的監(jiān)聽器示例將一直MethodMonitorEventPublisher引用，即使已經(jīng)廢棄不用了，也依然在發(fā)布者的監(jiān)聽器列表中，這會導(dǎo)致隱性的內(nèi)存泄漏。

Spring容器內(nèi)的事件監(jiān)聽機(jī)制

Spring的ApplicationContext容器內(nèi)部中的所有事件類型均繼承自org.springframework.context.AppliationEvent，容器中的所有監(jiān)聽器都實(shí)現(xiàn)org.springframework.context.ApplicationListener接口，并且以bean的形式注冊在容器中。

一旦在容器內(nèi)發(fā)布ApplicationEvent及其子類型的事件，注冊到容器的ApplicationListener就會對這些事件進(jìn)行處理。

你應(yīng)該已經(jīng)猜到是怎么回事了。

ApplicationEvent繼承自EventObject，Spring提供了一些默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)，比如：

ContextClosedEvent表示容器在即將關(guān)閉時(shí)發(fā)布的事件類型，ContextRefreshedEvent

表示容器在初始化或者刷新的時(shí)候發(fā)布的事件類型......容器內(nèi)部使用ApplicationListener作為事件監(jiān)聽器接口定義，它繼承自EventListener。

ApplicationContext容器在啟動時(shí)，會自動識別并加載EventListener類型的bean一旦容器內(nèi)有事件發(fā)布，將通知這些注冊到容器的EventListener。

ApplicationContext接口繼承了ApplicationEventPublisher接口，該接口提供了void publishEvent(ApplicationEvent event)方法定義，不難看出，ApplicationContext容器擔(dān)當(dāng)?shù)木褪鞘录l(fā)布者的角色。

如果有興趣可以查看AbstractApplicationContext.publishEvent(ApplicationEvent event)方法的源碼：ApplicationContext將事件的發(fā)布以及監(jiān)聽器的管理工作委托給 ApplicationEventMulticaster接口的實(shí)現(xiàn)類。

在容器啟動時(shí)，會檢查容器內(nèi)是否存在名為applicationEventMulticaster的 ApplicationEventMulticaster對象實(shí)例。

如果有就使用其提供的實(shí)現(xiàn)，沒有就默認(rèn)初始化一個(gè)SimpleApplicationEventMulticaster作為實(shí)現(xiàn)。

最后，如果我們業(yè)務(wù)需要在容器內(nèi)部發(fā)布事件，只需要為其注入ApplicationEventPublisher 依賴即可：實(shí)現(xiàn)ApplicationEventPublisherAware接口或者ApplicationContextAware接口.

五、出神入化：揭秘自動配置原理

典型的Spring Boot應(yīng)用的啟動類一般均位于src/main/java根路徑下

比如MoonApplication類：

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

其中@SpringBootApplication開啟組件掃描和自動配置，而SpringApplication.run則負(fù)責(zé)啟動引導(dǎo)應(yīng)用程序。

@SpringBootApplication是一個(gè)復(fù)合Annotation，它將三個(gè)有用的注解組合在一起：

@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 {     // ...... }

@SpringBootConfiguration就是@Configuration，它是Spring框架的注解，標(biāo)明該類是一個(gè)JavaConfig配置類。

而@ComponentScan啟用組件掃描，前文已經(jīng)詳細(xì)講解過，這里著重關(guān)注@EnableAutoConfiguration。@EnableAutoConfiguration注解表示開啟Spring Boot自動配置功能，Spring Boot會根據(jù)應(yīng)用的依賴、自定義的bean、classpath下有沒有某個(gè)類 等等因素來猜測你需要的bean，

然后注冊到IOC容器中。

那@EnableAutoConfiguration是如何推算出你的需求？

首先看下它的定義：

@Target(ElementType.TYPE)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@AutoConfigurationPackage@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)public?@interface?EnableAutoConfiguration?{     // ...... }

你的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)該在@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)上了，前文說過，@Import注解用于導(dǎo)入類，并將這個(gè)類作為一個(gè)bean的定義注冊到容器中，這里將把EnableAutoConfigurationImportSelector作為bean注入到容器中，而這個(gè)類會將所有符合條件的@Configuration配置都加載到容器中，看看它的代碼：

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {     // 省略了大部分代碼，保留一句核心代碼     // 注意：SpringBoot最近版本中，這句代碼被封裝在一個(gè)單獨(dú)的方法中     // SpringFactoriesLoader相關(guān)知識請參考前文     List factories = new ArrayList(new LinkedHashSet(           SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(EnableAutoConfiguration.class, this.beanClassLoader))); }

這個(gè)類會掃描所有的jar包，將所有符合條件的@Configuration配置類注入的容器中何為符合條件，看看META-INF/spring.factories的文件內(nèi)容：

// 來自 org.springframework.boot.autoconfigure下的META-INF/spring.factories//?配置的key?=?EnableAutoConfiguration，與代碼中一致org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration,\org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration\.....

以DataSourceAutoConfiguration為例，看看Spring Boot是如何自動配置的：

@Configuration@ConditionalOnClass({?DataSource.class,?EmbeddedDatabaseType.class?})@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)@Import({?Registrar.class,?DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class?})public?class?DataSourceAutoConfiguration?{ }

分別說一說：

@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })：當(dāng)Classpath中存在DataSource或者EmbeddedDatabaseType類時(shí)才啟用這個(gè)配置，否則這個(gè)配置將被忽略。

@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)：將DataSource的默認(rèn)配置類注入到IOC容器中，DataSourceproperties定義為：

// 提供對datasource配置信息的支持，所有的配置前綴為：spring.datasource @ConfigurationProperties(prefix = spring.datasource) public class DataSourceProperties {     private ClassLoader classLoader;     private Environment environment;     private String name = testdb;     ...... }

@Import({ Registrar.class, DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class })：導(dǎo)入其他額外的配置，就以DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration為例吧。

@Configurationpublic?class?DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration?{
?????@Configuration     @ConditionalOnClass(org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource.class)     static class TomcatDataSourcePoolMetadataProviderConfiguration {         @Bean         public DataSourcePoolMetadataProvider tomcatPoolDataSourceMetadataProvider() {             .....         }     }   ...... }

DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration是數(shù)據(jù)庫連接池提供者的一個(gè)配置類，即Classpath中存在org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource.class，則使用tomcat-jdbc連接池，如果Classpath中存在HikariDataSource.class則使用Hikari連接池。

這里僅描述了DataSourceAutoConfiguration的冰山一角，但足以說明Spring Boot如何利用條件話配置來實(shí)現(xiàn)自動配置的。

回顧一下，@EnableAutoConfiguration中導(dǎo)入了EnableAutoConfigurationImportSelector類，而這個(gè)類的selectImports()通過SpringFactoriesLoader得到了大量的配置類，而每一個(gè)配置類則根據(jù)條件化配置來做出決策，以實(shí)現(xiàn)自動配置。

整個(gè)流程很清晰，但漏了一個(gè)大問題：

EnableAutoConfigurationImportSelector.selectImports()是何時(shí)執(zhí)行的？其實(shí)這個(gè)方法會在容器啟動過程中執(zhí)行：AbstractApplicationContext.refresh()，更多的細(xì)節(jié)在下一小節(jié)中說明。

六、啟動引導(dǎo)：Spring Boot應(yīng)用啟動的秘密

6.1 SpringApplication初始化

SpringBoot整個(gè)啟動流程分為兩個(gè)步驟：初始化一個(gè)SpringApplication對象、執(zhí)行該對象的run方法。看下SpringApplication的初始化流程，SpringApplication的構(gòu)造方法中調(diào)用initialize(Object[] sources)方法，其代碼如下:

private void initialize(Object[] sources) {      if (sources != null && sources.length > 0) {          this.sources.addAll(Arrays.asList(sources));      }      // 判斷是否是Web項(xiàng)目      this.webEnvironment = deduceWebEnvironment();      setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));      setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));      // 找到入口類      this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass(); }

初始化流程中最重要的就是通過SpringFactoriesLoader找到spring.factories文件中配置的ApplicationContextInitializer和ApplicationListener兩個(gè)接口的實(shí)現(xiàn)類名稱，以便后期構(gòu)造相應(yīng)的實(shí)例。

ApplicationContextInitializer的主要目的是在ConfigurableApplicationContext做refresh之前，對ConfigurableApplicationContext實(shí)例做進(jìn)一步的設(shè)置或處理。

ConfigurableApplicationContext繼承自ApplicationContext，其主要提供了對ApplicationContext進(jìn)行設(shè)置的能力。

實(shí)現(xiàn)一個(gè)ApplicationContextInitializer非常簡單，因?yàn)樗挥幸粋€(gè)方法，但大多數(shù)情況下我們沒有必要自定義一個(gè)ApplicationContextInitializer，即便是Spring Boot框架，它默認(rèn)也只是注冊了兩個(gè)實(shí)現(xiàn)，畢竟Spring的容器已經(jīng)非常成熟和穩(wěn)定，你沒有必要來改變它。

而ApplicationListener的目的就沒什么好說的了，它是Spring框架對Java事件監(jiān)聽機(jī)制的一種框架實(shí)現(xiàn)，具體內(nèi)容在前文Spring事件監(jiān)聽機(jī)制這個(gè)小節(jié)有詳細(xì)講解。這里主要說說，如果你想為Spring Boot應(yīng)用添加監(jiān)聽器，該如何實(shí)現(xiàn)？

Spring Boot提供兩種方式來添加自定義監(jiān)聽器：

通過SpringApplication.addListeners(ApplicationListener... listeners)或者SpringApplication.setListeners(Collection> listeners)兩個(gè)方法來添加一個(gè)或者多個(gè)自定義監(jiān)聽器

既然SpringApplication的初始化流程中已經(jīng)從spring.factories中獲取到ApplicationListener的實(shí)現(xiàn)類，那么我們直接在自己的jar包的META-INF/spring.factories文件中新增配置即可：

org.springframework.context.ApplicationListener=\ cn.moondev.listeners.xxxxListener\

關(guān)于SpringApplication的初始化，我們就說這么多。

6.2 Spring Boot啟動流程.

Spring Boot應(yīng)用的整個(gè)啟動流程都封裝在SpringApplication.run方法中，其整個(gè)流程真的是太長太長了，但本質(zhì)上就是在Spring容器啟動的基礎(chǔ)上做了大量的擴(kuò)展，按照這個(gè)思路來看看

源碼：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {         StopWatch stopWatch = new StopWatch();         stopWatch.start();         ConfigurableApplicationContext context = null;         FailureAnalyzers analyzers = null;         configureHeadlessProperty();         // ①         SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);         listeners.starting();         try {             // ②ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);             ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);             // ③             Banner printedBanner = printBanner(environment);             // ④             context = createApplicationContext();             // ⑤             analyzers = new FailureAnalyzers(context);             // ⑥             prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);             // ⑦              refreshContext(context);             // ⑧             afterRefresh(context, applicationArguments);             // ⑨             listeners.finished(context, null);             stopWatch.stop();             return context;        }         catch (Throwable ex) {             handleRunFailure(context, listeners, analyzers, ex);             throw new IllegalStateException(ex);         }     }

① 通過SpringFactoriesLoader查找并加載所有的SpringApplicationRunListeners通過調(diào)用starting()方法通知所有的SpringApplicationRunListeners：應(yīng)用開始啟動了。

SpringApplicationRunListeners其本質(zhì)上就是一個(gè)事件發(fā)布者，它在SpringBoot應(yīng)用啟動的不同時(shí)間點(diǎn)發(fā)布不同應(yīng)用事件類型(ApplicationEvent)，如果有哪些事件監(jiān)聽者(ApplicationListener)對這些事件感興趣，則可以接收并且處理。

還記得初始化流程中，SpringApplication加載了一系列ApplicationListener嗎？這個(gè)啟動流程中沒有發(fā)現(xiàn)有發(fā)布事件的代碼，其實(shí)都已經(jīng)在SpringApplicationRunListeners這兒實(shí)現(xiàn)了。

簡單的分析一下其實(shí)現(xiàn)流程，首先看下SpringApplicationRunListener的源碼：

public interface SpringApplicationRunListener {?????//?運(yùn)行run方法時(shí)立即調(diào)用此方法，可以用戶非常早期的初始化工作     void starting();?????//?Environment準(zhǔn)備好后，并且ApplicationContext創(chuàng)建之前調(diào)用     void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment);?????//?ApplicationContext創(chuàng)建好后立即調(diào)用     void contextPrepared(ConfigurableApplicationContext context);
???? //?ApplicationContext加載完成，在refresh之前調(diào)用?????void?contextLoaded(ConfigurableApplicationContext?context);
?????//?當(dāng)run方法結(jié)束之前調(diào)用     void finished(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception);  }

SpringApplicationRunListener只有一個(gè)實(shí)現(xiàn)類：EventPublishingRunListener。

①處的代碼只會獲取到一個(gè)EventPublishingRunListener的實(shí)例

我們來看看starting()方法的內(nèi)容：

public void starting() {     // 發(fā)布一個(gè)ApplicationStartedEvent     this.initialMulticaster.multicastEvent(new ApplicationStartedEvent(this.application, this.args)); }

順著這個(gè)邏輯，你可以在②處的prepareEnvironment()方法的源碼中找到

listeners.environmentPrepared(environment);

即SpringApplicationRunListener接口的第二個(gè)方法，那不出你所料，environmentPrepared()又發(fā)布了另外一個(gè)事件ApplicationEnvironmentPreparedEvent。

接下來會發(fā)生什么，就不用我多說了吧。

② 創(chuàng)建并配置當(dāng)前應(yīng)用將要使用的Environment，Environment用于描述應(yīng)用程序當(dāng)前的運(yùn)行環(huán)境，其抽象了兩個(gè)方面的內(nèi)容：

配置文件(profile)和屬性(properties)，開發(fā)經(jīng)驗(yàn)豐富的同學(xué)對這兩個(gè)東西一定不會陌生：不同的環(huán)境(eg：生產(chǎn)環(huán)境、預(yù)發(fā)布環(huán)境)可以使用不同的配置文件，而屬性則可以從配置文件、環(huán)境變量、命令行參數(shù)等來源獲取。

因此，當(dāng)Environment準(zhǔn)備好后，在整個(gè)應(yīng)用的任何時(shí)候，都可以從Environment中獲取資源。

總結(jié)起來，②處的兩句代碼，主要完成以下幾件事：

判斷Environment是否存在，不存在就創(chuàng)建（如果是web項(xiàng)目就創(chuàng)建StandardServletEnvironment，否則創(chuàng)建StandardEnvironment）

配置Environment：配置profile以及properties

調(diào)用SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()方法，通知事件監(jiān)聽者：應(yīng)用的Environment已經(jīng)準(zhǔn)備好

③、SpringBoot應(yīng)用在啟動時(shí)會輸出這樣的東西：

. ____          _            __ _ _  /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __ __ _ \ \ \ \ ( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \  \\/ ___)| |_)| | | | | || (_| | ) ) ) )   ' |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /  =========|_|==============|___/=/_/_/_/ :: Spring Boot :: (v1.5.6.RELEASE)

如果想把這個(gè)東西改成自己的涂鴉，你可以研究以下Banner的實(shí)現(xiàn)，這個(gè)任務(wù)就留給你們吧。

④、根據(jù)是否是web項(xiàng)目，來創(chuàng)建不同的ApplicationContext容器。

⑤、創(chuàng)建一系列FailureAnalyzer，創(chuàng)建流程依然是通過SpringFactoriesLoader獲取到所有實(shí)現(xiàn)FailureAnalyzer接口的class，然后在創(chuàng)建對應(yīng)的實(shí)例。FailureAnalyzer用于分析故障并提供相關(guān)診斷信息。

⑥、初始化ApplicationContext，主要完成以下工作：

將準(zhǔn)備好的Environment設(shè)置給ApplicationContext

遍歷調(diào)用所有的ApplicationContextInitializer的initialize()方法來對已經(jīng)創(chuàng)建好的ApplicationContext進(jìn)行進(jìn)一步的處理

調(diào)用SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法，通知所有的監(jiān)聽者：ApplicationContext已經(jīng)準(zhǔn)備完畢

將所有的bean加載到容器中

調(diào)用SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法，通知所有的監(jiān)聽者：ApplicationContext已經(jīng)裝載完畢

⑦、調(diào)用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器可用的最后一道工序。

從名字上理解為刷新容器，那何為刷新？就是插手容器的啟動，聯(lián)系一下第一小節(jié)的內(nèi)容。

獲取到所有的BeanFactoryPostProcessor來對容器做一些額外的操作。

BeanFactoryPostProcessor允許我們在容器實(shí)例化相應(yīng)對象之前，對注冊到容器的BeanDefinition所保存的信息做一些額外的操作。

這里的getBeanFactoryPostProcessors()方法可以獲取到3個(gè)Processor：

ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer$ConfigurationWarningsPostProcessorSharedMetadataReaderFactoryContextInitializer$CachingMetadataReaderFactoryPostProcessorConfigFileApplicationListener$PropertySourceOrderingPostProcessor

不是有那么多BeanFactoryPostProcessor的實(shí)現(xiàn)類，為什么這兒只有這3個(gè)？

因?yàn)樵诔跏蓟鞒太@取到的各種ApplicationContextInitializer和ApplicationListener中，只有上文3個(gè)做了類似于如下操作：

public void initialize(ConfigurableApplicationContext context) {     context.addBeanFactoryPostProcessor(new ConfigurationWarningsPostProcessor(getChecks())); }

然后你就可以進(jìn)入到PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors()方法了，這個(gè)方法除了會遍歷上面的3個(gè)BeanFactoryPostProcessor處理外，還會獲取類型為BeanDefinitionRegistryPostProcessor的bean：org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor，對應(yīng)的Class為ConfigurationClassPostProcessor。ConfigurationClassPostProcessor用于解析處理各種注解，包括：@Configuration、@ComponentScan、@Import、@PropertySource、@ImportResource、@Bean。當(dāng)處理@import注解的時(shí)候，就會調(diào)用這一小節(jié)中的EnableAutoConfigurationImportSelector.selectImports()來完成自動配置功能。其他的這里不再多講，如果你有興趣，可以查閱參考資料6。

⑧、查找當(dāng)前context中是否注冊有CommandLineRunner和ApplicationRunner，如果有則遍歷執(zhí)行它們。

⑨、執(zhí)行所有SpringApplicationRunListener的finished()方法。這就是Spring Boot的整個(gè)啟動流程，其核心就是在Spring容器初始化并啟動的基礎(chǔ)上加入各種擴(kuò)展點(diǎn)，這些擴(kuò)展點(diǎn)包括：ApplicationContextInitializer、ApplicationListener以及各種BeanFactoryPostProcessor等等。

你對整個(gè)流程的細(xì)節(jié)不必太過關(guān)注，甚至沒弄明白也沒有關(guān)系，你只要理解這些擴(kuò)展點(diǎn)是在何時(shí)如何工作的，能讓它們?yōu)槟闼眉纯伞?/span>

整個(gè)啟動流程確實(shí)非常復(fù)雜，可以查詢參考資料中的部分章節(jié)和內(nèi)容，對照著源碼，多看看，我想最終你都能弄清楚的。言而總之，Spring才是核心，理解清楚Spring容器的啟動流程，那Spring Boot啟動流程就不在話下了。