Springboot 源码解析（启动时）

@SpringBootApplication(exclude = {MongoAutoConfiguration.class, MongoDataAutoConfiguration.class})
public class VoiceAssistantApplication {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
SpringApplication.run(VoiceAssistantApplication.class, args);
}
}
对于注解@SpringBootApplication：其源码如下
@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 : 表示Application作为sprig配置文件存在
@EnableAutoConfiguration: 启动spring boot内置的自动配置
@ComponentScan : 扫描bean，路径为Application类所在package以及package下的子路径，这里为 com.lkl.springboot，在spring boot中bean都放置在该路径已经子路径下。

任何一个标注了@Bean的方法，其返回值将作为一个bean定义注册到Spring的IoC容器，方法名将默认成该bean定义的id。

@ComponentScan这个注解在Spring中很重要，它对应XML配置中的 元素，@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件（比如@Component和@Repository等）或者bean定义，最终将这些bean定义加载到IoC容器中。

* 我们可以通过basePackages等属性来细粒度的定制@ComponentScan自动扫描的范围，如果不指定，则默认Spring框架实现会从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描。* 注：所以SpringBoot的启动类最好是放在root package下，因为默认不指定basePackages。

@EnableAutoConfiguration

个人感觉@EnableAutoConfiguration这个Annotation最为重要，所以放在最后来解读，大家是否还记得Spring框架提供的各种名字为@Enable开头的Annotation定义？比如@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等，@EnableAutoConfiguration的理念和做事方式其实一脉相承，简单概括一下就是， 借助@Import的支持，收集和注册特定场景相关的bean定义 。
* @EnableScheduling是通过@Import将Spring调度框架相关的bean定义都加载到IoC容器。
* @EnableMBeanExport是通过@Import将JMX相关的bean定义加载到IoC容器。
而@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的帮助，将所有符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器，仅此而已！
@EnableAutoConfiguration作为一个复合Annotation,其自身定义关键信息如下：
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@SuppressWarnings(“deprecation”)
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
…
}
　　
其中，最关键的要属@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)，借助EnableAutoConfigurationImportSelector，@EnableAutoConfiguration可以帮助SpringBoot应用将所有符合条件的@Configuration配置都加载到当前SpringBoot创建并使用的IoC容器。就像一只“八爪鱼”一样
借助于Spring框架原有的一个工具类：SpringFactoriesLoader的支持，@EnableAutoConfiguration可以智能的自动配置功效才得以大功告成！

配合@EnableAutoConfiguration使用的话，它更多是提供一种配置查找的功能支持，即根据@EnableAutoConfiguration的完整类名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作为查找的Key,获取对应的一组@Configuration类
上图就是从SpringBoot的autoconfigure依赖包中的META-INF/spring.factories配置文件中摘录的一段内容，可以很好地说明问题。
所以，@EnableAutoConfiguration自动配置的魔法骑士就变成了： 从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件，并将其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration对应的配置项通过反射（Java Refletion）实例化为对应的标注了@Configuration的JavaConfig形式的IoC容器配置类，然后汇总为一个并加载到IoC容器。

深入探索SpringApplication执行流程

SpringApplication的run方法的实现是我们本次旅程的主要线路，该方法的主要流程大体可以归纳如下：
1） 如果我们使用的是SpringApplication的静态run方法，那么，这个方法里面首先要创建一个SpringApplication对象实例，然后调用这个创建好的SpringApplication的实例方法。在SpringApplication实例初始化的时候，它会提前做几件事情：
* 根据classpath里面是否存在某个特征类（org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext）来决定是否应该创建一个为Web应用使用的ApplicationContext类型。
* 使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationContextInitializer。
* 使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationListener。
* 推断并设置main方法的定义类。
2） SpringApplication实例初始化完成并且完成设置后，就开始执行run方法的逻辑了，方法执行伊始，首先遍历执行所有通过SpringFactoriesLoader可以查找到并加载的SpringApplicationRunListener。调用它们的started()方法，告诉这些SpringApplicationRunListener，“嘿，SpringBoot应用要开始执行咯！”。
3） 创建并配置当前Spring Boot应用将要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）。
4） 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法，告诉他们：“当前SpringBoot应用使用的Environment准备好了咯！”。
5） 如果SpringApplication的showBanner属性被设置为true，则打印banner。
6） 根据用户是否明确设置了applicationContextClass类型以及初始化阶段的推断结果，决定该为当前SpringBoot应用创建什么类型的ApplicationContext并创建完成，然后根据条件决定是否添加ShutdownHook，决定是否使用自定义的BeanNameGenerator，决定是否使用自定义的ResourceLoader，当然，最重要的，将之前准备好的Environment设置给创建好的ApplicationContext使用。
7） ApplicationContext创建好之后，SpringApplication会再次借助Spring-FactoriesLoader，查找并加载classpath中所有可用的ApplicationContext-Initializer，然后遍历调用这些ApplicationContextInitializer的initialize（applicationContext）方法来对已经创建好的ApplicationContext进行进一步的处理。
8） 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。
9） 最核心的一步，将之前通过@EnableAutoConfiguration获取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext。
10） 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。
11） 调用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器可用的最后一道工序。
12） 查找当前ApplicationContext中是否注册有CommandLineRunner，如果有，则遍历执行它们。
13） 正常情况下，遍历执行SpringApplicationRunListener的finished()方法、（如果整个过程出现异常，则依然调用所有SpringApplicationRunListener的finished()方法，只不过这种情况下会将异常信息一并传入处理）
去除事件通知点后，整个流程如下：

总结

到此，SpringBoot的核心组件完成了基本的解析，综合来看，大部分都是Spring框架背后的一些概念和实践方式，SpringBoot只是在这些概念和实践上对特定的场景事先进行了固化和升华，而也恰恰是这些固化让我们开发基于Sping框架的应用更加方便高效。

@SpringBootApplication(exclude = {MongoAutoConfiguration.class, MongoDataAutoConfiguration.class})
public class VoiceAssistantApplication {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
SpringApplication.run(VoiceAssistantApplication.class, args);
}
}

↓ 进入到SpringApplication类

//执行这里的run方法

↓new SpringApplication(sources)

↓进入初始化函数

0、将传入的VoiceAssistantApplication.class对象放入Set集合
1、deduceWebEnvironment()：//推断是否为web环境
private static final String[] WEB_ENVIRONMENT_CLASSES = { “javax.servlet.Servlet”,
“org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext” };
private boolean deduceWebEnvironment() {
for (String className : WEB_ENVIRONMENT_CLASSES) {
if (!ClassUtils.isPresent(className, null)) {
return false;
}
}
return true;
}
//说明：通过在classpath中查看是否存在WEB_ENVIRONMENT_CLASSES这个数组中所包含的所有类（实际上就是2个类），如果存在那么当前程序即是一个Web应用程序，反之则不然。
/**
* Determine whether the {@link Class} identified by the supplied name is present
* and can be loaded. Will return {@code false} if either the class or
* one of its dependencies is not present or cannot be loaded.
* @param className the name of the class to check
* @param classLoader the class loader to use
* (may be {@code null}, which indicates the default class loader)
* @return whether the specified class is present
*/
public static boolean isPresent(String className, ClassLoader classLoader) {
try {
forName(className, classLoader);//利用java的反射机制进行加载
return true;
}
catch (Throwable ex) {
// Class or one of its dependencies is not present…
return false;
}
}
2、setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));//创建ApplicationInitializer列表

private Collection

Initializers

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\ 注意就是这个类，那个工厂就是根据这个类型进行加载，所以其实加载了只有下面的两个类
org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.logging.AutoConfigurationReportLoggingInitializer

步骤：
调用SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader)来获取所有Spring Factories的名字，（这里是获取了2个ApplicationContextInitializer实现类的全类名，见上面）
为每一个Spring Factories根据读取到的名字创建其对象。（这里创建了2个对象）
将创建好的对象列表排序并返回。

说明：
从所有jar获取所有的META-INF/spring-factories文件。（这里只有spring-boot-1.3.0.RELEASE.jar下有一个）
遍历每一个spring-factories文件，并获取其下key为factoryClass.getName()

至此，设置ApplicationContextInitialize就完成了。
总结：整个setInitializers实际上就是初始化了SpringApplication的属性List

Application Listeners

org.springframework.context.ApplicationListener=\
org.springframework.boot.autoconfigure.BackgroundPreinitializer
至此，整个setListeners方法结束，初始化了一个包含以上1个ApplicationListener实例的List集合。

4、this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();//初始化主类mainApplicationClass

private Class

Failure analyzers

org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzer=\
org.springframework.boot.autoconfigure.diagnostics.analyzer.NoSuchBeanDefinitionFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceBeanCreationFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.HikariDriverConfigurationFailureAnalyzer

//ApplicationContext创建好之后，SpringApplication会再次借助Spring-FactoriesLoader,加载失败分析的类，主要用于处理失败情况

6、prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);

private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context,
ConfigurableEnvironment environment, SpringApplicationRunListeners listeners,
ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner) {
context.setEnvironment(environment);
postProcessApplicationContext(context);
applyInitializers(context);
listeners.contextPrepared(context);
if (this.logStartupInfo) {
logStartupInfo(context.getParent() == null);
logStartupProfileInfo(context);
}

// Add boot specific singleton beans
context.getBeanFactory().registerSingleton(“springApplicationArguments”,
applicationArguments);
if (printedBanner != null) {
context.getBeanFactory().registerSingleton(“springBootBanner”, printedBanner);
}

// Load the sources
Set sources = getSources();
Assert.notEmpty(sources, “Sources must not be empty”);
load(context, sources.toArray(new Object[sources.size()]));
listeners.contextLoaded(context);
}
* // 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。
最核心的一步，将之前通过@EnableAutoConfiguration获取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext。
遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。

7、refreshContext(context);

private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {
refresh(context);
if (this.registerShutdownHook) {
try {
context.registerShutdownHook();
}
catch (AccessControlException ex) {
// Not allowed in some environments.
}
}
}
protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) {
Assert.isInstanceOf(AbstractApplicationContext.class, applicationContext);
((AbstractApplicationContext) applicationContext).refresh();
}
注意：最终调用了spring的refresh（）方法！

spring初始化Ioc容器很重要的一个方法是由ApplicationContext子接口ConfigurableApplicationContext提供的refresh(),这个方法的作用是创建加载Spring容器配置（包括.xml配置，property文件和数据库模式等）。下面是各个refresh()调用的各个方法的作用解析：
[java] view plain copy
1. @Override
2. public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
3. synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
4. // Prepare this context for refreshing.
5. prepareRefresh();
6.
7. // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
8. //主要是创建beanFactory，同时加载配置文件.xml中的beanDefinition
9. //通过String[] configLocations = getConfigLocations()获取资源路径，然后加载beanDefinition
10. ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
11.
12. // Prepare the bean factory for use in this context.
13. //给beanFactory注册一些标准组建，如ClassLoader，StandardEnvironment，BeanProcess
14. prepareBeanFactory(beanFactory);
15.
16. try {
17. // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
18. //提供给子类实现一些postProcess的注册，如AbstractRefreshableWebApplicationContext注册一些Servlet相关的
19. //postProcess，真对web进行生命周期管理的Scope，通过registerResolvableDependency()方法注册指定ServletRequest，HttpSession，WebRequest对象的工厂方法
20. postProcessBeanFactory(beanFactory);
21.
22. // Invoke factory processors registered as beans in the context.
23. //调用所有BeanFactoryProcessor的postProcessBeanFactory()方法
24. invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
25.
26. // Register bean processors that intercept bean creation.
27. //注册BeanPostProcessor，BeanPostProcessor作用是用于拦截Bean的创建
28. registerBeanPostProcessors(beanFactory);
29.
30. // Initialize message source for this context.
31. //初始化消息Bean
32. initMessageSource();
33.
34. // Initialize event multicaster for this context.
35. //初始化上下文的事件多播组建，ApplicationEvent触发时由multicaster通知给ApplicationListener
36. initApplicationEventMulticaster();
37.
38. // Initialize other special beans in specific context subclasses.
39. //ApplicationContext初始化一些特殊的bean
40. onRefresh();
41.
42. // Check for listener beans and register them.
43. //注册事件监听器，事件监听Bean统一注册到multicaster里头，ApplicationEvent事件触发后会由multicaster广播
44. registerListeners();
45.
46. // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
47. //非延迟加载的单例Bean实例化
48. finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
49.
50. // Last step: publish corresponding event.
51. finishRefresh();
52. }
53.
54. catch (BeansException ex) {
55. logger.warn(“Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt”, ex);
56.
57. // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
58. destroyBeans();
59.
60. // Reset ‘active’ flag.
61. cancelRefresh(ex);
62.
63. // Propagate exception to caller.
64. throw ex;
65. }
66. }
67. }

8、afterRefresh(context, applicationArguments);
/**
* Called after the context has been refreshed.
* @param context the application context
* @param args the application arguments
*/
protected void afterRefresh(ConfigurableApplicationContext context,
ApplicationArguments args) {
callRunners(context, args);
}

private void callRunners(ApplicationContext context, ApplicationArguments args) {
List runners = new ArrayList();
runners.addAll(context.getBeansOfType(ApplicationRunner.class).values());
runners.addAll(context.getBeansOfType(CommandLineRunner.class).values());//这两个类只有有类实现了他们的接口，便会在程序启动时执行二者的方法喽！二者除了参数不一样，感觉没多大差别
AnnotationAwareOrderComparator.sort(runners);
for (Object runner : new LinkedHashSet(runners)) {
if (runner instanceof ApplicationRunner) {
callRunner((ApplicationRunner) runner, args);
}
if (runner instanceof CommandLineRunner) {
callRunner((CommandLineRunner) runner, args);
}
}
}

public interface ApplicationRunner {

/**
* Callback used to run the bean.
* @param args incoming application arguments
* @throws Exception on error
*/
void run(ApplicationArguments args) throws Exception;

}

public interface CommandLineRunner {

/**
* Callback used to run the bean.
* @param args incoming main method arguments
* @throws Exception on error
*/
void run(String… args) throws Exception;

}

9、listeners.finished(context, null);
public void finished(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception) {
for (SpringApplicationRunListener listener : this.listeners) {
callFinishedListener(listener, context, exception);
}
}

//正常情况下，遍历执行SpringApplicationRunListener的finished()方法、（如果整个过程出现异常，则依然调用所有SpringApplicationRunListener的finished()方法，只不过这种情况下会将异常信息一并传入处理）