SpringApplication. run()的实现原理

SpringApplication. run()的实现原理。

return new SpringApplication(sources).run(args);

一，SpringApplication初始化

return new SpringApplication(sources)

第一步：设置系统参数默认值。

this.bannerMode = Mode.CONSOLE;

this.logStartupInfo = true;

this.addCommandLineProperties = true;

this.headless = true;

this.registerShutdownHook = true;

第二步：设置初始化器。一共6个。

this.setInitializers();

第三步：设置监听器。一共13个。

this.setLisreners();

这些监听器会一直监听Spring项目的启动流程，每当Spring容器状态发生改变，就会出发响应的事件。

这里重点说一下这些监听器的加载逻辑。

首先，拿到当前类的类加载器。其实就是ApplicationClassLoader。

然后，去对应的文件中加载类。路径是META-INFO/spring.factories，这个路径相信大家不会陌生，如果我们想在Spring启动时加载我们自定义的Bean，那么我们就需要把Bean配置到这个文件中。

具体的加载实现可以参考SpringFactoryLoader，这个类实现的功能就是从META-INFO/spring.factories加载配置。

第四步：设置微服务启动类。启动入口。

this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();

加载启动类，会根据代码的堆栈调用关系，获取到StackTraceElement数组，然后根据main方法，找到main方法所在的class，这个class就是启动类。然后使用java反射机制加载启动类。

通常我们的微服务启动类是这样命名的：

XxxApplication.java

这是我们微服务的入口，就是在这个入口中调用SpringApplication.run来启动微服务的。

二，环境准备阶段

思考：bootstrap.properties如何加载到内存？

SpringApplication.run()执行的过程中会加载bootstrap.properties的配置项到内存。具体是执行下面这行代码来实现的：

ConfigurableEnvironment environment = this. prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);

接下来，我们就分析一下这个环境变量的初始化流程。由于比较复杂，分步骤来说明。

prepareEnvironment(listeners,applicationArguments)方法进入以后。

第一步：this.getOrCreateEnvironment();

这行代码的功能就像它的名字，如果当前存在环境变量ConfigurableEnvironment，则直接返回。如果不存在，则新建，这里新建的是StandardServletEnvironment，然后强转成ConfigurableEnvironment返回。

StandardServletEnvironment继承了StandardEnvironment，主要包含4个系统属性：

servletConfigInitParams：断点调试无具体参数。

servletContextInitParams：断点调试无具体参数。

systemProperties：系统参数，59个。注意这59个参数，可以通过Java提供的System类直接获取到。如下：

System. getProperties("os.name");

systemEnvironment：系统参数，46个。

第二步：this.configEnvironment(environment,applicationArguments.getSourceArus())

这个没太看明白，对主流程影响不大，先略过。

第三步：listeners.environmentPrepared(environment)

这个步骤主要初始化5个属性：

bootstrap：这个属性主要是初始化spring.config.name，默认值bootstrap。

random：生成随机数，目前不知道干啥的。

applicationConfigurationProperties：解析微服务系统配置文件bootstrap.properties，解析以后生成的键值对就存放在这个对象中。

defaultProperties：这个属性有2个配置，

一个是spring. aop. proxyTargetClass，默认值为true，另一个是logging.pattern.level。

springCloudClientHostInfo：这个属性包含主机名和主机IP地址，对应的key分别为：spring.cloud.client.hostname和spring.cloud.client.ipAddress。

这一步的逻辑还是很复杂的，关键类是这个

SimpleApplicationEventMulticaster。使用的是事件机制，通过定时任务监听服务端的事件。

OK，环境准备阶段的工作基本就是这些。

最后我们来梳理一下环境准备阶段，初始化以后得到的环境对象，这个对象主要包含9个属性，就是上面分析的那9个属性：

servletConfigInitParams

servletContextInitParams

systemProperties

systemEnvironment

bootstrap

random

applicationConfigurationProperties

defaultProperties

springCloudClientHostInfo

初始化系统环境的本质，其实就是对这些系统变量，系统参数进行初始化。

三，打印横幅

代码如下：

Banner printedBanner = printBanner(environment);

这行代码的功能就是打印横幅。什么是横幅呢？就是我们启动微服务时，控制台那个经典的“spring”。这个横幅是支持自定义修改的，方法也很简单，只需要在resource目录下添加banner.txt即可，控制台会打印banner.txt中的内容。

四，创建IOC容器

// 依据是否为web环境创建web容器或者普通的IOC容器

context = createApplicationContext();

analyzers = new FailureAnalyzers(context);

这里说明一下，web容器指的是AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext，IOC容器指的是AnnotationConfigApplicationContext。我们微服务是web环境，所以创建的是IOC容器。AnnotationConfigApplicationContext容器的主要功能就是Bean的注册，所有的Bean都在这里完成注册。

这里加载AnnotationConfigApplicationContext类，使用的是反射机制，最后生成对象后强转成ConfigurableApplicationContext返回。

这里我们也来看看最后生成的这个context的结构。

读取器：AnnotatedBeanDefinitionReader

扫描器：ClassPathBeanDefinitionScanner

Bean工厂：DefaultListableBeanFactory

其他的属性，这里不再赘述，我们只关注这3个重要的属性。读取器使用的依然是默认的AnnotatedBeanDefinitionReader，但是扫描器变成了ClassPathBeanDefinitionScanner，这个和注解扫描器AnnotatedBeanDefinitionScanner有所不同。Bean工厂依然是我们熟悉的DefaultListableBeanFactory，这里面有存放Bean的容器beanDefinitionMap及其他所有必要的容器和参数。

经过创建环境阶段以后，Spring完成了以下内容：

1，创建读取器。

2，创建扫描器。

3，创建Bean工厂。

4，创建其他IOC容器的必要参数和属性。

总之，我们的Spring容器启动了。

五，准备上下文阶段

prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,

printedBanner);

这一步概括来说，就是把一些系统启动相关的Bean注册到IOC容器中。

第一步：

context. setEnvironment(environment);

在ConfigurableApplicationContext中设置环境environment，这里设置的environment就是我们环境准备阶段初始化的environment。

第二步：

this. postProcessApplicationContext(context);

注册Bean：internalConfigurationBeanNameGenerstor。

设置资源加载器resourceLoader和类加载器classLoader。

第三步：

listeners. contextPrepared(context);

通知监听器，上下文准备就绪。

第四步：注册Bean

springApplicationArguments

springBootBanner

第五步：加载系统Bean和项目XML配置文件。

第六步：

listeners. contextLoaded(context);

通知监听器，上下文加载完成。

第六步：刷新上下文

this.refreshContext(context);

刷新容器，完成组件的扫描，创建，加载等。刷新以后还会注册一个钩子registerShutdownHook，作用是在Spring容器关闭后执行一些操作。

第七步：注册一些定时任务、监听器状态同步、关闭计时器等

afterRefresh(context, applicationArguments);

listeners.finished(context, null);

通知监听器，Spring上下文启动完成。

stopWatch.stop();

关闭计时器。

return context;

返回Spring上下文，至此，SpringApplication.run()方法执行结束。

OK，啰啰嗦嗦一大堆，相信大家也也晕了，下面总结一下SpringApplication.run()的实现原理。

1，初始化SpringApplication。

设置一些系统参数，6个初始化器，13个监听器，设置main方法入口。

2，环境准备阶段。

初始化环境变量及其他系统参数，为启动做准备。这些参数有些是从jvm获取，有些是从项目的properties文件获取。

3，打印横幅。

4，创建IOC容器。

创建读取器。

创建扫描器。

创建Bean工厂。

创建其他IOC容器的必要参数和属性。

总之，Spring的IOC容器创建好了。

5，准备上下文阶段。

把之前准备的环境参数设置到IOC容器，并注册系统启动相关Bean到IOC容器。设置IOC容器的其他必要参数。

6，刷新上下文。

7，启动定时任务，监听器状态同步，关闭计时器。

纯手工断点调试写的，难免有疏漏，请大家多多指正。