1. 概述

老话说的好：把简单的事情重复做，做到极致，你就成功了。

言归正传，Springboot的启动过程，一直都是面试的高频点，今天我们用当前最新的 Springboot 2.6.2 来聊一聊 Springboot 的启动过程。

2. 工程搭建

2.1 maven 依赖

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.6.2</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

2.2 application.yml 配置文件

server:
  port: 30000

spring:
  application:
    name: my-springboot

2.3 启动类代码

@SpringBootApplication
public class MySpringbootApplication {

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

3. Springboot 的启动主流程

3.1 入口

入口当然就是我们 Springboot 启动类中 main 方法里的这段代码，SpringApplication.run 方法

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3.2 初始化 SpringApplication 实例

3.2.1 方法总览

我们进入 SpringApplication.run 这个静态方法

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这里调用了 另一个重载的 run 方法，再进

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此处会 new 一个 SpringApplication 对象，然后调用这个对象的 run 方法

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我们来看一下 SpringApplication 对象实例化时做的事情，这个构造方法调用了另一个重载的构造方法，我们进去看下

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3.2.2

this.resourceLoader = resourceLoader;　　// resourceLoader 属性注入了 null

3.2.3

this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));　　// 将启动类从数组重新封装成了 Set，注入到 primarySources 属性

3.2.4

this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();　　// 得到 web应用的类型，这里是 SERVLET

webApplicationType 有三种类型，REACTIVE、SERVLET、NONE

引入 spring-boot-starter-web 包，就是 SERVLET

引入 spring-boot-starter-webflux 包，是 REACTIVE

都没有就是 NONE

3.2.5

this.bootstrapRegistryInitializers = new ArrayList<>(getSpringFactoriesInstances(BootstrapRegistryInitializer.class));

从 META-INF/spring.factories 文件中得到 key 为 org.springframework.boot.BootstrapRegistryInitializer 的全类名集合，进行实例化，然后注入 bootstrapRegistryInitializers 属性

这里大家先记下 getSpringFactoriesInstances 方法，等下详细介绍

3.2.6

setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));

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这一行代码，只是封装了一下，仍然还是调用 getSpringFactoriesInstances 方法，从 META-INF/spring.factories 文件中得到 key 为

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer 的全类名集合，进行实例化，然后注入 initializers（初始化器集合） 属性。

3.2.7

setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));　　// 同理，得到监听器实例的集合，并注入

3.2.8

this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();　　// 获取当前运行的 main 方法所在的类，也就是咱们的主类

3.3 执行 run 方法

3.3.1 方法总览

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我们回到这个方法体，进入 run 方法

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方法有点长。。。，没关系，我们捡重点看看

3.3.2

long startTime = System.nanoTime();　　// 记录一个开始时间戳

3.3.3

DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();　　// 添加了一个默认的 Bootstrap 上下文

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从代码看，就是 new 了一个 DefaultBootstrapContext 实例，然后遍历初始化了 bootstrapRegistryInitializers 中的所有初始化器

还记得 bootstrapRegistryInitializers 属性吗，3.2.5 章节中，实例化 SpringApplication 时通过 getSpringFactoriesInstances 方法获得并注入的。

3.3.4

configureHeadlessProperty();　　// 配置Headless属性

3.3.5

SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);　　// 获得 RunListener 集合类

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这里我们又看到了熟悉的 getSpringFactoriesInstances，这次的 key 是 org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener

这里会得到 EventPublishingRunListener 对象

3.3.6

listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);　　// 循环启动这些监听器

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从代码看，会调用监听器的 starting 方法，我们看一下 EventPublishingRunListener 对象的 starting 方法

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从代码看，在 EventPublishingRunListener 对象的 starting 方法中，做了一个广播，得到应用监听器后，循环调用监听器的 onApplicationEvent 方法

3.3.7

ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);　　// 封装参数

3.3.8

ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);　　// 创建并配置环境

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首先会创建环境，因为 webApplicationType 是 SERVLET，因此会创建 ApplicationServletEnvironment 对象

listeners.environmentPrepared(bootstrapContext, environment);

重点是这句

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listeners.environmentPrepared 方法会执行 EventPublishingRunListener 对象的 environmentPrepared 方法

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来到 EventPublishingRunListener 对象的方法，同样是一个广播，广播给合适的监听器，然后调用监听器的 onApplicationEvent 方法

其中在 EnvironmentPostProcessorApplicationListener 监听器中，会执行拿到所有系统的配置，包括我们在 application.yml 文件中配置的内容。

我们来看一下 EnvironmentPostProcessorApplicationListener 这个类

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在 EnvironmentPostProcessorApplicationListener 中，会得到环境的处理器，然后循环执行他们

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这里可以得到 7 个处理器，其中 ConfigDataEnvironmentPostProcessor 就是加载配置文件得到配置的，我们来看一下这个类的 postProcessEnvironment 方法

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在方法中，执行 processAndApply() 方法，最终拿到配置

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当 listeners.environmentPrepared(bootstrapContext, environment); 最终执行完，我们从 environment 对象中就可以找到我们在 yml 文件中配置的 端口 和 应用名称

3.3.9

Banner printedBanner = printBanner(environment);　　// 打印 Banner

3.3.10

context = createApplicationContext();　　// 实例化上下文对象

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因为类型是 SERVLET，所以实例化的是 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext 对象

3.3.11

prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);　　// 准备上下文

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3.3.12

refreshContext(context);　　// 刷新上下文

主要逻辑在 AbstractApplicationContext 对象的 refresh 方法中

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3.3.13

afterRefresh(context, applicationArguments);　　// 空方法

3.3.14

Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);　　// 计算耗时

3.3.15

listeners.started(context, timeTakenToStartup);　　// 监听器执行 started 方法，表示启动成功

3.3.16

callRunners(context, applicationArguments);　　// 回调所有的ApplicationRunner和CommandLineRunner

3.3.17

listeners.ready(context, timeTakenToReady);　　// 监听器执行 ready 方法

4. 流程总结

1）实例化 SpringApplication 对象

2）得到 初始化器 和 监听器

3）调用 run 方法

4）记录开始时间

5）得到 runListeners

6）runListeners 执行 starting

7）准备环境

8）打印 banner

9）实例化上下文对象

10）准备上下文，执行之前得到的初始化器的初始化方法，load主bean

11）刷新上下文，在其中加载 autoConfiguration，并启动 Tomcat

12）计算耗时

13）打印耗时

14）通知监听器启动完成

15）通知监听器 ready

5. getSpringFactoriesInstances 方法详解

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这里面比较关键的逻辑是 得到类的全类名集合 和 实例化类

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从这些代码我们可以得知，会从 META-INF/spring.factories 文件中找到 key 匹配的类，并把类的全路径集合得到

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例如实例化 SpringApplication 对象时，获得 初始化器 和 监听器

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之后通过全类名，使用反射技术，实例化类，最终得到想要的集合

6. 综述

今天聊了一下 Springboot 2.6.2 的启动过程，希望可以对大家的工作有所帮助

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