Spring Boot启动流程

基础准备

1，BeanPostProcessor：这个接口的作用在于对于新构造的实例可以做一些自定义的修改。比如如何构造、属性值的修改、构造器的选择等等

2，BeanFactoryPostProcessor：在容器实例化任何其它bean之前读取配置元数据，并可以根据需要进行修改，例如可以把bean的scope从singleton改为prototype，也可以把property的值给修改掉

3，BeanDefinitionRegistryPostProcessor：允许在普通的BeanFactoryPostProcessor接口实现类执行之前注册更多的BeanDefinition。特别地是，BeanDefinitionRegistryPostProcessor可以注册BeanFactoryPostProcessor的BeanDefinition

4，Import：通过注解导入BeanDefinition，例如EnableAutoConfiguration导入spring.factories配置的各种配置类。在ImportSelector中选择要导入的Configuration类或者通过ImportBeanDefinitionRegistrar添加BeanDefinition，基于注解的导入可以通过配置属性值决定导入那些类

应用初始化

@Configuration

@EnableAutoConfiguration//三个注解的使用后面ConfigurationClassPostProcessor部分会讲到

@ComponentScan

public class Application {

    public static void main(String[] args) {

        SpringApplication.run(Application.class, args);

    }

}

构造SpringApplication对象

public SpringApplication(Object... sources) {

    initialize(sources);

}

private void initialize(Object[] sources) {

    // 为成员变量sources赋值

    if (sources != null && sources.length > 0) {

        this.sources.addAll(Arrays.asList(sources));

    }

    this.webEnvironment = deduceWebEnvironment();

    //从spring.factories加载ApplicationContextInitializer，用来初始化ApplicationContext，在prepareContext中调用，例如DuibaEnvironmentDecryptApplicationInitializer对配置进行解密

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

    //从spring.factories加载ApplicationListener,订阅ApplicationContext的创建和刷新的不同阶段的事件，被SpringApplicationRunListener调用，例如ConfigFileApplicationListener订阅ApplicationEnvironmentPreparedEvent加载配置文件

    setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));

    this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();

}

图一:默认加载的ApplicationListener以及对应的作用

核心方法

//获取spring.factories下定义的SpringApplicationRunListener，发布SpringApplication启动过程中的各种事件，主要是EventPublishingRunListener来将事件广播到ApplicationListener

SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);

listeners.starting();

ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);

//创建Environment，发布ApplicationEnvironmentPreparedEvent，springcloud就是使用BootstrapApplicationListener通过订阅这个事件完成了configserver上配置的加载

ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);

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

//创建ApplicationContext

context = createApplicationContext();

analyzers = new FailureAnalyzers(context);

//调用ApplicationContextInitializer初始化，注入当前启动类的BeanDefinition，完成后beanmap中还只有启动类和AnnotationConfigUtils注入的几个BeanPostProcessor(不考虑springcloud的场景)，这个类上声明的Configuration,EnableAutoConfiguration,ComponentScan等被ConfigurationClassPostProcessor处理加载其余的BeanDefinition

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

refreshContext(context);//核心方法，调用Context的refresh方法

afterRefresh(context, applicationArguments);

listeners.finished(context, null);

createApplicationContext:创建ApplicationContext 对于web应用创建AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext，初始化时调用AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors注册常用的BeanPostProcessor：

ConfigurationClassPostProcessor：处理@Configuration CommonAnnotationBeanPostProcessor：处理@Resource、@PostConstruct和@PreDestroy AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：处理@Autowired、@Value、@Lookup和@Inject注解的实现 RequiredAnnotationBeanPostProcessor：处理@Required注解 BeanValidationPostProcessor：处理@Min,@NotNull等注解

refreshContext:调用AbstractApplicationContext的refresh方法

// 初始化 refresh 的上下文环境

        prepareRefresh();

        // 初始化 BeanFactory，加载并解析BeanDefinition，子类实现

        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

        // 对 BeanFactory 进行功能增强，例如添加ApplicationContextAwareProcessor设置各种Aware实现类的属性。注入一些其它信息的bean，比如environment、systemProperties等

        //添加ApplicationListenerDetector，用于探测 ApplicationListener 类型接口

        prepareBeanFactory(beanFactory);

        try {

            // 子类扩展注册BeanDefinition

            postProcessBeanFactory(beanFactory);

            // BeanFactoryPostProcessor 用于对 BeanFactory 实例进行后置处理,重点包含ConfigurationClassPostProcessor会解析@Configuration注解的类进行注册

            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

            // 注册BeanPostProcessor，主要是AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors注册的BeanPostProcessor，如果是通过配置类创建的在上一步已经注册了

            registerBeanPostProcessors(beanFactory);

            // 初始化国际化资源

            initMessageSource();

            // 初始化事件广播器

            initApplicationEventMulticaster();

            // 子类实现，springboot中是EmbeddedWebApplicationContext创建web容器（Tomcat,jetty等）

            onRefresh();

            //将容器中解析出的ApplicationListener注册到广播器

            registerListeners();

            // 实例化所有非延迟加载的单例

            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

            //发布上下文刷新完毕事件，调用所有实现了 Lifecycle 的 start 方法，调用web服务器的start方法

            finishRefresh();

        }

图二：invokeBeanFactoryPostProcessors内部的调用流程

图三：ConfigurationClassPostProcessor解析注解加载BeanDefinition的流程

总结：
1，扩展性强：通过ApplicationContextInitializer,SpringApplicationRunListener,SmartApplicationListener(或者EventListener注解)等在应用的启动过程调用自定义行为，例如Spring Cloud就是通过BootstrapApplicationListener订阅ApplicationEnvironmentPreparedEvent在启动过程中实现了外部配置文件的加载

2，灵活：通过Configuration,Import等灵活的实现类注入简化了配置，配合ConfigurationProperties极大的简化了系统的初始化配置

参考：
http://zhaox.github.io/java/2016/03/22/spring-boot-start-flow

http://fangjian0423.github.io/2017/05/10/springboot-context-refresh/

http://www.zhenchao.org/2017/06/03/spring-src-application-context/