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springboot启动过程思维导图

2022-01-27 15:09:42   0  举报

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springboot2.2.2启动过程流程

springboot2.2.2启动过程流程

SpringBoot启动过程核心源码解析

介绍了springboot启动的详细过程

项目流程

作者其他创作

大纲/内容

通过判断classpath下是否有servlet或者react的相关类来决定容器类型

判断容器类型this.webApplicationType = deduceWebApplicationType();

读取META-INF/spring.factories

存入cache

SpringFactoriesLoader类，用于加载META-INF/spring.factories配置中的类持有一个cache静态变量

getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class)

实例化

setInitializers(被实例化的类的列表);//设置this.initializers

设置this.initializerssetInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));获取ApplicationContextInitializer类型的配置类，存储在this.initializers中

直接从SpringFactoriesLoader的cache中获取

getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class)

setListeners(被实例化的类的列表);//设置this.listeners

设置this.listenerssetListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));

通过抛出一个异常，然后在异常堆栈中找到包含main方法的类

设置this.mainApplicationClass

SpringApplication的构造方法

getSpringFactoriesInstances(SpringApplicationRunListener.class)

EventPublishingRunListener持有2个成员变量application和initialMulticaster

this.application = application;

持有几个成员变量如下：

ListenerRetriever持有3个成员变量如下，构造器中初始化它们

public final Set<ApplicationListener<?>> applicationListeners;

public final Set<String> applicationListenerBeans;

private final boolean preFiltered;

private final ListenerRetriever defaultRetriever=new ListenerRetriever(false);

其他待补充

this.initialMulticaster = new SimpleApplicationEventMulticaster();

this.defaultRetriever.applicationListeners.add(listener);

获取容器所有的ApplicationListener：application.getListeners()，然后放入initialMulticaster的defaultRetriever中this.initialMulticaster.addApplicationListener(listener);

实例化EventPublishingRunListener

实例化，默认只有一个类被实例化EventPublishingRunListener

SpringApplicationRunListeners持有一个this.listeners变量，在其构造方法中给该变量赋值

private final List<SpringApplicationRunListener> listeners;

默认只有一个元素：SimpleApplicationEventMulticaster的实例

this.listeners = new ArrayList<>(SpringApplicationRunListener列表);

new SpringApplicationRunListeners(被实例化的类的列表)

创建一个SpringApplicationRunListeners对象SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);

普通springboot项目包含4个支持ApplicationStartingEvent类型的listener，如下

onApplicationStartingEvent((ApplicationStartingEvent) event);在这里指定日志系统，如果没有指定，则根据LoggingSystem.SYSTEMS中指定的第一个作为日志系统(即logback)

LoggingApplicationListener

另起一个线程进行预初始化(用处好像不大，预初始化的类也没有注入容器中)

BackgroundPreinitializer

什么也不做

DelegatingApplicationListener

LiquibaseServiceLocatorApplicationListener

listener.onApplicationEvent(event);

SimpleApplicationEventMulticaster的multicastEvent方法

默认情况下只有一个SpringApplicationRunListener实例，即EventPublishingRunListener实例调用该实例的starting方法

启动监听listeners.starting();

类继承关系如下StandardServletEnvironment，无显式构造方法StandardEnvironment，无显式构造方法AbstractEnvironment，有显式构造方法StandardServletEnvironment实例化的时候，调用AbstractEnvironment构造方法，在该构造方法中调用了customizePropertySources(this.propertySources);因此会执行孙类的customizePropertySources方法，孙类通过super调用子类的customizePropertySources方法。完成初始化。创建的该environment只是一个空壳无实际有用内容。

new StandardServletEnvironment();

创建environmentenvironment = getOrCreateEnvironment();

默认什么都不做；如果有命令行参数则向environment的MutablePropertySources变量增加一个SimpleCommandLinePropertySource实例

默认什么都不做；

配置environmentconfigureEnvironment(environment);

普通的springboot项目会调用如下ApplicationListener

对springboot

对springcloud

从spring.factories获取EnvironmentPostProcessor类型，并实例化，返回实例列表List<EnvironmentPostProcessor> postProcessors = loadPostProcessors();

对于springboot默认由如下processor

SystemEnvironmentPropertySourceEnvironmentPostProcessor

SpringApplicationJsonEnvironmentPostProcessor

会进行如下两步：

RandomValuePropertySource.addToEnvironment(environment);

创建Loader对象

还没读懂，待完善

load方法

ConfigFileApplicationListener也就是调用者自身也是一个postProcessor

遍历返回的EnvironmentPostProcessor类型实例的列表并调用postProcessor.postProcessEnvironment(environment)

ConfigFileApplicationListener

不重要，如果电脑支持ANSI字符格式，输出日志添加彩色显示。

AnsiOutputApplicationListener

初始化日志系统，包括设定日志级别等等。内容挺多，后面如果有需要再探究其源码

ClasspathLoggingApplicationListener

如果配置文件中配置了context.listener.classes，则实例化该类并且放入SimpleApplicationEventMulticaster对象所持有的this.defaultRetriever.applicationListeners中

不重要

FileEncodingApplicationListener

SimpleApplicationEventMulticaster.multicastEvent()

EventPublishingRunListener.environmentPrepared()

listeners.environmentPrepared(environment);

准备环境ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners);

该类的继承关系如下

该方法注册如下bean到beanFactory中

internalConfigurationAnnotationProcessor

internalAutowiredAnnotationProcessor

internalRequiredAnnotationProcessor

internalCommonAnnotationProcessor

internalEventListenerProcessor

internalEventListenerFactory

构造器中调用AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);

this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);

构造器中做如下三件事

this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(Component.class));

this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(ManagedBean.class));

this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(Named.class));

注册默认Filter：registerDefaultFilters();

this.environment = environment;

setResourceLoader(resourceLoader);

this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);

AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext

ServletWebServerApplicationContext

GenericWebApplicationContext

this.beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();

GenericApplicationContext

this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();

AbstractApplicationContext

this.classLoader = ClassUtils.getDefaultClassLoader();

DefaultResourceLoader

实例化AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext

创建容器context = createApplicationContext();

context类型为AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext，在实例化的时候默认持有一个environment，但是该environment的propertySourceList为4个默认的元素，这里使用在SpringApplication中创建的environment代替，propertySourceList有9个元素。

context.setEnvironment(environment);

默认情况下什么都不做

postProcessApplicationContext(context);

对于springboot默认有如下initializer的initialize方法被执行

获取配置文件配置的context.initializer.classes，用逗号分割，得到一个list

遍历这个list，执行这些initializer的initialize方法

DelegatingApplicationContextInitializer

实例化ContextIdApplicationContextInitializer$ContextId并放入beanFactory的registeredSingletons中

ContextIdApplicationContextInitializer

创建一个postProcessor：new ConfigurationWarningsPostProcessor(getChecks())

把这个postProcessor放入context的this.beanFactoryPostProcessors中：context.addBeanFactoryPostProcessor(创建的postProcessor);

ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer

把当前对象放入applicationContext的this.applicationListeners中：applicationContext.addApplicationListener(this);

ServerPortInfoApplicationContextInitializer

创建一个postProcessor：new CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor()

SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer

创建一个applicationListener：new ConditionEvaluationReportListener()

把这个applicationListener放入context的this.applicationListeners中：applicationContext.addApplicationListener(创建的applicationListener);

ConditionEvaluationReportLoggingListener

applyInitializers(context);

SpringApplicationRunListeners对象的listeners只有一个元素，即EventPublishingRunListener实例，该实例的contextPrepared方法是空的，什么也不做。

此处还是在SpringApplication类中，listeners是SpringApplicationRunListeners对象

listeners.contextPrepared(context);

把applicationArguments放入beanFactory的registeredSingletons列表中

context.getBeanFactory().registerSingleton(\"springApplicationArguments\

子主题

该实例包含如下属性：

this.registry = 当前context对象;

this.beanNameGenerator = new AnnotationBeanNameGenerator();用于生成beanname

在创建context时已经注册过了，这里其实什么也不做，需要注册的postProcessor如下：

注册默认的postProcessorAnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);

this.annotatedReader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(registry);

创建xmlReader：this.xmlReader = new XmlBeanDefinitionReader(registry);

context创建时我们已经见过这个scanner的创建过程，在这里loader也创建一个并作为loader的成员变量

和context中的scanner区别：this.scanner.addExcludeFilter(new ClassExcludeFilter(sources));作用？

this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(registry);

loader持有一个this.sources，根据source类型分别调用不同的load方法，如下：

创建BeanDefinition实例：AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(annotatedClass);

处理Common注解，包括以下几种：是否含有@Lazy注解---abd设置this.lazyInit是否有@Primary注解---abd设置this.primary是否有@DependsOn注解---abd设置this.dependsOn是否有@Role注解---abd设置this.role是否有@Description注解---abd设置this.description

AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);

如果是DEFAULT或者NO，则直接返回该definitionHolder

如果是后两种，则新创建一个definitionHolder返回。使用代理

this.annotatedReader.register(source);

springboot默认类型：source instanceof Class<?>

source instanceof Resource

source instanceof Package

source instanceof CharSequence

loader.load();

这里的listeners是SpringApplicationRunListeners对象，调用了EventPublishingRunListener对象的contextLoaded方法

在EventPublishingRunListener中做如下几件事：

1、在SpringApplication中获取所有的ApplicationListener

2、遍历这些listeners2.1 context添加ApplicationListener：context.addApplicationListener(listener);2.2 如果listener instanceof ApplicationContextAware则((ApplicationContextAware) listener).setApplicationContext(context);

SimpleApplicationEventMulticaster的multicastEvent方法做如下几件事

该对象已经缓存了ApplicationListener列表，在this.defaultRetriever.applicationListeners中，是该对象实例化时在SpringApplication的listeners获取的

遍历this.defaultRetriever.applicationListeners，判断是否支持ApplicationPreparedEvent事件类型，返回符合条件的实例列表

调用的listener有如下几个：

context中新增了一个postProcessor：new PropertySourceOrderingPostProcessor(context)

listeners.contextLoaded(context);

获取environmentConfigurableEnvironment env = getEnvironment();

getPropertySources()返回environment持有的this.propertySources实例

initPropertySources();

prepareRefresh();

得到beanFactory：ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

beanFactory.setBeanExpressionResolver(new StandardBeanExpressionResolver(beanFactory.getBeanClassLoader()));这里创建一个StandardBeanExpressionResolver实例，并设置到beanFactory的this.beanExpressionResolver属性用于解析spel表达式

添加一个postProcessorbeanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationContextAwareProcessor(this));

向beanFactory的this.ignoredDependencyInterfaces添加接口，有什么用？后续补充，添加的接口有如下几个：EnvironmentAwareEmbeddedValueResolverAwareResourceLoaderAwareApplicationEventPublisherAwareMessageSourceAwareApplicationContextAware

向beanFactory的this.resolvableDependencies添加接口，有什么用？后续补充，添加的接口有如下几个：BeanFactoryResourceLoaderApplicationEventPublisherApplicationContext

添加一个postProcessorbeanFactory.addBeanPostProcessor(new ApplicationListenerDetector(this));

beanFactory.containsLocalBean方法，只在当前beanFactory中查找，不查找parentBeanFactory

prepareBeanFactory(beanFactory);

beanFactory.addBeanPostProcessor(new WebApplicationContextServletContextAwareProcessor(this));beanFactory.ignoreDependencyInterface(ServletContextAware.class);

postProcessBeanFactory(beanFactory);

获取context的postProcessor列表：getBeanFactoryPostProcessors()

定义两个list，分别存放两种不同的postProcessorList<BeanFactoryPostProcessor> regularPostProcessors = new LinkedList<>();List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> registryProcessors = new LinkedList<>();

postProcessBeanDefinitionRegistry方法什么也不做

ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer$ConfigurationWarningsPostProcessor

注册internalCachingMetadataReaderFactory

为beanFactory中注册的internalConfigurationAnnotationProcessor的BeanDefinition添加ropertyValue---internalCachingMetadataReaderFactory

postProcessBeanDefinitionRegistry方法

SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer$CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor

是regularPostProcessor

ConfigFileApplicationListener$PropertySourceOrderingPostProcessor

遍历beanFactoryPostProcessors1、如果是BeanDefinitionRegistryPostProcessor类型，则：registryProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);registryProcessors.add(registryProcessor);2、如果不是BeanDefinitionRegistryPostProcessor类型，则：regularPostProcessors.add(postProcessor);

经过上面一步，regularPostProcessors含有1个元素：ConfigFileApplicationListener$PropertySourceOrderingPostProcessorregistryProcessors含有两个元素：[ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer$ConfigurationWarningsPostProcessor，SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer$CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor]this.beanDefinitionMap新增了3个实例

currentRegistryProcessors只有一个元素，是上一步获取到的ConfigurationClassPostProcessor

获取到所有注册的bean列表

最后我们获取到的配置类往往只有一个：App.class

实例化注解扫描器this.componentScanParser = new ComponentScanAnnotationParser

实例化配置类解析器ConfigurationClassParser parser = new ConfigurationClassParser()

是否有@PropertySource注解，并处理该注解

处理@ComponentScan注解，会递归查找子注解

处理@ImportResource注解

处理@Bean methods

处理父类

如果sourceClass非空，说明有父类，继续处理父类

这个方法比较复杂，一时难以读懂，有一步比较重要，返回spring.factories中配置的EnableAutoConfiguration类，并注册到beanFactory，如下：

List<String> configurations = getCandidateConfigurations();

String[] imports = deferredImportSelector.selectImports(annotationMetadata);

DeferredImportSelectorGrouping持有个this.group实例，该实例调用this.group.process()方法

grouping.getImports()

processDeferredImportSelectors();

解析配置类parser.parse(configCandidates);

注册上一步获取到的configClasses，注册到beanFactory。细节待补充

this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);

processConfigBeanDefinitions(registry);

ConfigurationClassPostProcessor的postProcessBeanDefinitionRegistry方法

遍历currentRegistryProcessors，调用postProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);

首先处理实现了PriorityOrdered接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor

步骤和上面一样

把符合条件的postProcessor添加到registryProcessors，此时，registryProcessors含有4个元素：[ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer$ConfigurationWarningsPostProcessor，SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer$CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor，ConfigurationClassPostProcessor，RefreshScope]

然后处理实现了Ordered接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessor

把符合条件的postProcessor添加到registryProcessors

最后处理[实现了PriorityOrdered接口和Ordered接口]之外的BeanDefinitionRegistryPostProcessor

调用的配置类有如下几种

空方法

ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer的postProcessBeanFactory方法

SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer的postProcessBeanFactory方法

获取所有注册的bean

遍历所有注册的bean，判断是否是FullConfiguration，得到所有的FullConfiguration列表

ConfigurationClassEnhancer enhancer = new ConfigurationClassEnhancer();

enhanceConfigurationClasses(beanFactory);

新增一个postProcessorbeanFactory.addBeanPostProcessor(new ImportAwareBeanPostProcessor(beanFactory));

ConfigurationClassPostProcessor的postProcessBeanFactory方法

ConfigFileApplicationListener的postProcessBeanFactory方法

从所有已注册的bean中获取到beanPostProcessor列表

遍历该列表，区分三种情况，分别放入如下list中priorityOrderedPostProcessorsorderedPostProcessorNamesnonOrderedPostProcessorNames

调用的processor有如下几种

方法较复杂，待后续补充可参考：https://www.jianshu.com/p/420899939449下面解析过程是根据该文档总结的

PropertySourcesPlaceholderConfigurer持有一个this.propertySources列表分别是：environmentProperties和localProperties，分别表示servlet环境属性和本地属性

获取到所有已注册bean的列表

BeanDefinitionVisitor visitor = new BeanDefinitionVisitor(valueResolver);

这是核心方法，在这里处理占位符替换事宜，将占位符替换为属性文件中的值

遍历这个列表，依次处理visitor.visitBeanDefinition(bd);

PropertySourcesPlaceholderConfigurer的postProcessBeanFactory方法

列表为空

ConfigurationBeanFactoryMetadata的postProcessBeanFactory方法

ErrorMvcAutoConfiguration$PreserveErrorControllerTargetClassPostProcessor的postProcessBeanFactory方法

上面第二步：遍历beanFactoryPostProcessors1、如果是BeanDefinitionRegistryPostProcessor类型，则：registryProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);registryProcessors.add(registryProcessor);2、如果不是BeanDefinitionRegistryPostProcessor类型，则：regularPostProcessors.add(postProcessor);上面步骤中已经把beanPostProcessor都注册到beanFactory中，而且过程中有新增的beanPostProcessor这里从所有已注册的bean中获取beanPostProcessor，得到一个列表

invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

beanFactory中获取注册的BeanPostProcessor类型的bean列表遍历该列表，区分三种情况，分别放入如下list中priorityOrderedPostProcessorsorderedPostProcessorNamesnonOrderedPostProcessorNames

遍历该列表，向beanFactory中添加BeanPostProcessorbeanFactory.addBeanPostProcessor(postProcessor);

首先处理实现了PriorityOrdered接口的BeanPostProcessor

步骤相同

其次处理实现了Ordered接口的BeanPostProcessor

最后处理其他BeanPostProcessor

registerBeanPostProcessors(beanFactory);

initApplicationEventMulticaster();

this.themeSource = UiApplicationContextUtils.initThemeSource(this);

super.onRefresh();

从beanFactory获取注册的ServletWebServerFactory并实例化TomcatServletWebServerFactory

getSelfInitializer()返回一个方法，但是并不执行，请注意return this::selfInitialize;//jdk8新特性

Tomcat tomcat = new Tomcat();

创建临时目录File baseDir =createTempDir(\"tomcat\")

tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());

Connector connector = new Connector(this.protocol);//this.protocol=org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol

server = new StandardServer();

server.setCatalinaBase(baseFile);server.setCatalinaHome(baseFile);

Service service = new StandardService();

server.addService(service);

创建Server

server.service.addConnector(connector);

connector.setPort(port);

设置ssl等其他一些设置

customizeConnector(connector);

启动tomcatthis.tomcat.start();

initialize();

返回 getTomcatWebServer(tomcat);

TomcatServletWebServerFactory的getWebServer()方法，实例化并启动tomcat容器

调用factory.getWebServer返回一个WebServer实例this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());

ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();

createWebServer();

onrefresh方法主要工作是初始化tomcat容器，和tomcat容器相关的bean也会实例化。我们可以看到该函数执行完毕后，实例化列表实例数目骤增。

onRefresh();

获取context的ApplicationListener列表，添加到context的applicationEventMulticaster中applicationEventMulticaster.defaultRetriever.applicationListeners.add(listener);

从beanFactory已注册的bean中获取ApplicationListener类型的列表，添加到context的applicationEventMulticaster中this.defaultRetriever.applicationListenerBeans.add(listenerBeanName);

registerListeners();

冻结所有bean定义，不会再有修改beanFactory.freezeConfiguration();

实例化所有beanbeanFactory.preInstantiateSingletons();

finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

启动web容器WebServer webServer = startWebServer();

finishRefresh();

调用springframework的refresh()方法

refreshContext(context);

afterRefresh(context);

run(String... args)

new SpringApplication(primarySources).run(args);